EP1188857A1 - Vorrichtung zum Auflösen von Faserstoffen - Google Patents

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EP1188857A1
EP1188857A1 EP01117171A EP01117171A EP1188857A1 EP 1188857 A1 EP1188857 A1 EP 1188857A1 EP 01117171 A EP01117171 A EP 01117171A EP 01117171 A EP01117171 A EP 01117171A EP 1188857 A1 EP1188857 A1 EP 1188857A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
rotor
strips
maximum
opening
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01117171A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Gommel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1188857A1 publication Critical patent/EP1188857A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means
    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
    • D21B1/30—Defibrating by other means

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of the claim 1.
  • EP 0 898 012 A1 discloses a method for dissolving fibrous materials for its implementation is a rotating drum with a displacer is provided is used. This breakup drum is in most cases horizontally, but in a special case shown also arranged vertically. With Drums of this type can have very good dissolution results, they do however, often require an unacceptable construction effort. In a horizontal version high deflection forces must be taken into account and their space requirement is considerably.
  • the invention is based on the object of a device for the resolution of To create fibrous materials that achieve good results with less construction can be.
  • a relatively large volume drum-shaped displacement body which may be provided with projections, relative to a generally fixed drum.
  • the annular space between the Rotor and the inner wall of the drum differently than with a lying drum filled its entire circumference, which allows a better use of the drum volume.
  • the appropriate degree of filling can be set, to e.g. to control the dissolution process. Due to its own weight, it penetrates registered fiber gradually from top to bottom, is thereby dissolved and on The lower axial end of the drum is discharged as a dissolved substance.
  • Non-mixing also has the advantage of being in the lower part of the opening device a dilution can be made without the overlying layers lose their desired high viscosity. If nevertheless a controlled one Axial mixing should take place in very steep arrangements accordingly inclined drivers on the rotor and / or braking element in the Drum can be reached. It is also a mixture restricted to certain zones possible.
  • the standing arrangement of this opening device is higher Bending forces have a decisive advantage when it comes to driving them empty. Because it is much easier to close a standing drum with the discharge underneath drain as a lying. Empties are e.g. when changing varieties or at intended standstills are required.
  • the vertical arrangement also saves this opening device base, which is an advantage, especially since height in is generally sufficiently available. The feed must then be in one greater height, but is usually also when loading from flat drums or fabric detachers require a plate conveyor belt.
  • both the rotor and the inner wall of the drum may also be provided with projections, e.g. With Carriers or brake bars. These are preferably arranged so that always a radial distance between parts moving relative to each other remains. On this way there is a risk of damage or blockage of the device significantly reduced.
  • Fig. 1 shows the basic structure and function of an inventive Dissolver.
  • One is used here to hold the fibrous material F exactly vertically standing drum 1.
  • At its top end there is the filling opening 3, in the fiber F and at least part of the water W required for dissolution is added.
  • Addition point 8 is shown.
  • a rotor 2 is located inside the drum is drum-shaped.
  • the concentric arrangement of rotor 2 and drum 1 has the advantage that the radial forces essentially cancel each other out, ie only to one very small part go to the bearing of the rotor and also the symmetrical Load the drum less.
  • the radial forces are in the treatment of highly consistent fiber very high.
  • Width f (see FIG. 2) of the annular gap is constant over the circumference, this width is measured between the inner drum wall and the core of the rotor. That is also the shear force around the entire circumference is approximately the same; so the construction volume of the Device optimally used for mechanical processing.
  • the rotor 2 has a number of driver strips 6. Number and size of this Carrier strips can be determined by simple experiments, taking them towards It is important to ensure that the fibrous material F1 located in the annular space in the required way is taken, so not only on the outer wall of the Rotor 2 slips. However, it has also been observed that such a rotor can do without such carrier strips. That depends on the prevailing Ratios, especially the viscosity of the highly consistent fibrous material. In In many cases, the wall friction effects can be sufficient, or at least one have a high share in the movement of matter.
  • the drum 1 can with on its inner wall Brake strips 7 may be provided, also to the relative movement and thus to increase the shear forces in the fibrous material F. This applies to their shape and number already said 6 about the driving bars.
  • the embodiment indicated here has a discharge opening 4 in the form of an annular surface which is free of webs on which contaminants could settle.
  • the drum 1 is then attached laterally Supports 12 held. Between the lower axial opening of the drum and one to it spaced base plate 13, a sliding ring 14 can be moved up and down so that thereby enlarge the discharge opening 4 in the axial direction or can shrink.
  • This type is very cheap for the operation of the opening device, especially if waste paper with spinning contaminants, e.g. Plastic films to be processed.
  • Discharge openings 4 e.g. the desired throughput through the resolver guaranteed.
  • the dissolved fibrous material can pass through the discharge opening 4 without any problems run off, especially if its viscosity in the lower range by added Dilution water W was further reduced.
  • the Discharge opening 4 are designed so that highly consistent fiber material pass through can.
  • the rotor 2 is rotated by a drive 5 to the required Introduce dissolving energy into the pulp.
  • Fig. 2 shows a similar device in top view, again only drawn schematically. It can be seen that the core of the rotor 2 is drum-shaped, therefore has a circular floor plan. The driver strips 6 and the brake strips 7 meet at a distance a, so they do not mesh. The position of the Driver or brake strips on the circumference is different from that shown in FIG. 1.
  • a device according to the invention is technically somewhat more detailed shown, but without being a construction drawing.
  • the drum 1 and the one arranged concentrically therewith can again be seen Rotor 2.
  • Its core consists of a circular cylinder on which the driver strips 6 are attached. In the example shown here, these are strictly aligned axially, do not go over the entire height of the rotor 2 and are offset from one another. This Shape is very easy to make.
  • At the lower part of the drum 1 are several in their size adjustable discharge openings 4 left open, from which the resolved F2 can flow into an annular channel 11.
  • the rotor 2 has at the lower end the drum on a disc 9 with a sealing device 10 and is against the Sealed bottom of the drum. Such components are known per se and here only hinted at.
  • FIG. 4 shows a top view of an apparatus similar to that in FIG. 3 Shown. This view shows that several addition points 8 for the Dilution water W 'can be distributed around the circumference of the drum. You will be like this positioned that the pulp is only diluted in the lower part of this device and then drain off.
  • the drum 1 is here with the inside lying brake strips 7 provided.
  • Your radial extension d i.e. the projection with respect to the drum inner wall, is advantageously not larger than it is for the task of Brake pads is required. This is the best way for spinning and wear be avoided.
  • the rotor 2 is opposite by the eccentricity e offset the center line of the drum 1. Due to the asymmetrical structure a working volume with a closer and a further distance between the rotor and Drum inner wall, whereby the fibrous material alternates between the other Source space and the narrower shear range moves.
  • this figure shows a variant, namely that it is both below is also stored on top.
  • the upper bearing point 17 can e.g. on a lid be attached. This lid then contains the filling opening 3.
  • a rotor mounted in this way can better absorb the ruling forces, especially if because of the Eccentricity uneven horizontal forces occur.
  • Another way to add of the dilution water is also shown. And that is through a feed line 16 the dilution water is fed into the interior of the rotor and then through holes 15 introduced into the fabric. 5 there are no driver strips on the rotor.
  • the discharge openings 4 are here elongated holes with adjustable slide plates 18 in lower part of the drum 1. This construction is considerably simpler than that 1.
  • FIG. 6 represents a similar embodiment as FIG. 5.
  • the rotor 2 is provided with driver strips 6 here.
  • Addition points 8 'for the dilution water This figure shows a drum without Brake rails, which can be very useful. In general, however, they will needed. They can also be distributed unevenly around the circumference, e.g. at the closer distance more to the rotor and less or none at the further distance. This allows the Residence time of the fiber in the swelling space can be shortened.
  • Fig. 7 is an embodiment with inclined driver strips 6 'and inclined brake bars 7 'shown. This will transport the Supported fiber from top to bottom. This can also be done in zones be carried out differentiated. It can be advantageous to have axially limited local Generate mixing zones in which the radial mixing of the in the annulus processed fiber is reinforced. This would include, e.g. Fig. 8 shows on the Provide inside the drum 1 projections 19, which are preferably over the extend the entire scope. At these projections 19 can then in Interaction with the movement of the rotor 2 the axially limited local Mixing can be generated, especially if the rotor is in this axial area is provided with helically shaped drivers 6 ".
  • Fig. 9 shows very schematically a device according to the invention, in which in a circular cylindrical drum 1, a rotor 2 'with an elliptical core arranged centrally is.
  • a rotor has an increased entraining effect in the circumferential direction, can therefore possibly get along without carrier strips. Otherwise this one Embodiment has advantages similar to those in Figs. 5 and 6 already shown, but the possible problems due to too strong, from the bearings are eliminated radial forces to be absorbed.
  • FIG. 12 A variant of the embodiment shown in FIG. 10 is also shown in FIG. 12 conceivable, namely that the lower part of the rotor as a conical shaft 21 ' is pronounced.
  • FIG. 13 shows - the rotor 21 as a whole is held in an overhead bearing 17 and from above be driven.
  • FIG. 14 shows how to create a larger drum the cylindrical part of the drum 1 'at its lower end also in the form of a radially expanding annular space 23 are continued. 14 also shows the Possibility of passing the diluted substance through a part belonging to a tangential outlet To lead discharge opening 4 out of the annular space 23.
  • This version is e.g. then cheaper than a vertical arrangement, if a stronger axial mixing of the pulp F1 is desired. Feeding may also be easier.
  • One possible advantage is the lower height.

Landscapes

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Abstract

Die Vorrichtung zum Auflösen von Faserstoff (F) besteht im Wesentlichen aus einer vorzugsweise senkrecht stehenden Trommel (1) mit einer Einfüllöffnung (3) für den Faserstoff (F) an ihrer oberen Stirnseite und einer Austragsöffnung (4) an ihrer unteren Stirnseite, in deren Innerem sich ein Rotor (2) befindet, der mit Hilfe eines Antriebes (5) rotierbar ist. Der aufzulösende Faserstoff (F) kann bevorzugt verschmutztes Altpapier, aber auch nativer Zellstoff sein. Die Vorrichtung ist besonders unempfindlich gegenüber Schmutzstoffen im Faserstoff, kommt mit einem geringen Energiebedarf aus und nutzt das beanspruchte Bauvolumen optimal zur Auflösung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung soll z.B. verschmutztes Altpapier mit Wasser vermischt und zerkleinert werden. Sie kann aber auch für bereits gereinigtes Altpapier oder für Frischzellstoff vorgesehen sein.
Aus der EP 0 898 012 A1 ist ein Verfahren zum Auflösen von Faserstoffen bekannt, für dessen Durchführung eine rotierende Trommel, die mit einem Verdrängungskörper versehen ist, verwendet wird. Dabei ist diese Auflösetrommel in den meisten Fällen waagerecht, in einem speziellen dargestellten Fall aber auch senkrecht angeordnet. Mit Trommeln dieser Art können zwar sehr gute Auflöseergebnisse erzielt werden, sie erfordern aber einen oft nicht akzeptablen Bauaufwand. In horizontaler Ausführung müssen hohe Durchbiegungskräfte berücksichtigt werden, und ihr Platzbedarf ist beträchtlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Auflösung von Faserstoffen zu schaffen, bei der gute Ergebnisse mit geringerem Bauaufwand erzielt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein relativ großvolumiger trommelförmiger Verdrängungskörper, der eventuell mit Vorsprüngen versehen ist, relativ zu einer im Allgemeinen feststehenden Trommel bewegt. Bei einer steil, also etwa senkrecht stehenden Trommel wird der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Rotor und der Innenwand der Trommel anders als bei einer liegenden Trommel auf seinem ganzen Umfang gefüllt, was eine bessere Nutzung des Trommelvolumens zulässt. Je nach angestrebter Fahrweise kann der zweckmäßige Füllungsgrad eingestellt werden, um z.B. den Auflöseprozess zu steuern. Auf Grund des Eigengewichtes dringt der eingetragene Faserstoff allmählich von oben nach unten vor, wird dabei aufgelöst und am unteren Axialende der Trommel als aufgelöster Stoff ausgetragen.
Eine großräumige Axialmischung findet zumeist nicht statt, so dass eine vollständige und nicht zufällige Bearbeitung des eingetragenen Stoffes erzielt werden kann. Das führt dann zu einer besonders gleichmäßigen Stoffbearbeitung. Dieses beschriebene Nicht-Vermischen hat auch den Vorteil, dass im unteren Teil der Auflösevorrichtung eine Verdünnung vorgenommen werden kann, ohne dass die darüber liegenden Schichten ihre erwünscht hohe Viskosität verlieren. Falls dennoch eine kontrollierte Axialmischung erfolgen soll, kann das bei sehr steilen Anordnungen leicht durch entsprechend schräg angestellte Mitnehmer am Rotor und/oder Bremselement in der Trommel erreicht werden. Es ist auch eine auf bestimmte Zonen beschränkte Mischung möglich.
Bei Anordnungen, die sich weiter von der senkrechten entfernen, z.B. 45°, stellt sich die Axialmischung von selbst ein. Dieser Winkel kann also zur Optimierung verändert bzw. eingestellt werden.
Die stehende Anordnung dieser Auflösevorrichtung hat neben dem Wegfall hoher Biegekräfte einen ganz entscheidenden Vorteil, wenn es darum geht, diese leer zu fahren. Denn es ist sehr viel einfacher, eine stehende Trommel mit unten liegendem Austrag zu entleeren, als eine liegende. Entleerungen sind z.B. bei Sortenwechsel oder bei beabsichtigten Stillständen erforderlich. Außerdem spart die senkrechte Anordnung dieser Auflösevorrichtung Grundfläche, was von Vorteil ist, insbesondere da Höhe im allgemeinen ausreichend zur Verfügung steht. Zwar muss die Beschickung dann in einer größeren Höhe vorgenommen werden, in der Regel ist aber auch bei der Beschickung von liegenden Trommeln oder Stofflösern ein Plattenförderband erforderlich.
Die Bearbeitung des sich im Ringkanal befindenden Stoffes erfolgt überwiegend durch Scherkräfte, die durch die Relativbewegung des Rotors und zu der ihn umgebenden Trommel entstehen. Um die Scherkräfte zu intensivieren, kann sowohl der Rotor als auch die Innenwand der Trommel mit Vorsprüngen versehen sein, also z.B. mit Mitnehmern oder Bremsleisten. Diese werden vorzugsweise so angeordnet, dass immer ein radialer Abstand zwischen relativ zueinander bewegten Teilen bestehen bleibt. Auf diese Weise wird die Gefahr von Beschädigungen oder Blockagen der Vorrichtung entscheidend verringert.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden beschrieben an Hand von Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1
eine Funktionsskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 2
schematisch: Eine erfindungsgemäße Vorrichtung von oben;
Fig. 3
eine ausgeführte Vorrichtung, in Seitenansicht, geschnitten;
Fig. 4
die Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung von oben;
Fig. 5
die Seitenansicht einer variierten Vorrichtung;
Fig. 6
die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung in Ansicht von oben;
Fig. 7
Seitenansicht einer weiteren Variante;
Fig. 8
Detailansicht einer speziell gestalteten Mischzone;
Fig. 9
Draufsicht einer weiteren Variante;
Fig. 10
Seitenansicht einer weiteren Variante;
Fig. 11
Draufsicht der Vorrichtung gemäß Fig. 10;
Fig. 12-14
Seitenansichten je einer weiteren Variante;
Fig. 15
Seitenansicht einer schräg stehenden Auflösevorrichtung.
Die Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion einer erfindungsgemäßen Auflösevorrichtung. Zur Aufnahme des Faserstoffes F dient eine hier exakt senkrecht stehende Trommel 1. An deren oberer Stirnseite befindet sich die Einfüllöffnung 3, in die der Faserstoff F sowie zumindest ein Teil des zur Auflösung benötigten Wassers W zugegeben wird. Optional kann durch die Seitenwand der Trommel an bestimmten Stellen weiteres Verdünnungswasser W' zugegeben werden. Hierzu ist schematisch eine Zugabestelle 8 eingezeichnet. Innerhalb der Trommel befindet sich ein Rotor 2, der trommelförmig aufgebaut ist. Die konzentrische Anordnung von Rotor 2 und Trommel 1 hat den Vorteil, dass sich die Radialkräfte im Wesentlichen aufheben, also nur zu einem sehr geringen Teil auf die Lagerung des Rotors gehen und auch die symmetrische Trommel geringer belasten. Die Radialkräfte sind bei der Behandlung von hochkonsistentem Faserstoff sehr hoch. Wegen der Symmetrie und Konzentrizität ist die Weite f (s. Fig. 2) des Ringspaltes über den Umfang konstant, wobei diese Weite zwischen der Trommelinnenwand und dem Kern des Rotors gemessen ist. Damit ist auch die Scherkraft am ganzen Umfang etwa gleich stark; so wird das Bauvolumen der Vorrichtung optimal zur mechanischen Bearbeitung genutzt.
Der Rotor 2 weist eine Anzahl von Mitnehmerleisten 6 auf. Anzahl und Größe dieser Mitnehmerleisten können durch einfache Versuche bestimmt werden, wobei darauf zu achten ist, dass der in dem ringförmigen Zwischenraum befindliche Faserstoff F1 in der erforderlichen Weise mitgenommen wird, also nicht lediglich an der Außenwand des Rotors 2 abrutscht. Es ist jedoch auch schon beobachtet worden, dass ein solcher Rotor ohne solche Mitnehmerleisten auskommen kann. Das hängt von den vorherrschenden Verhältnissen, insbesondere der Viskosität des hochkonsistenten Faserstoffs ab. In vielen Fällen können bereits die Wandreibungseffekte ausreichen oder zumindest einen hohen Anteil an der Stoffbewegung haben. Die Trommel 1 kann an ihrer Innenwand mit Bremsleisten 7 versehen sein, und zwar ebenfalls, um die Relativbewegung und damit die Scherkräfte im Faserstoff F zu erhöhen. Bezüglich ihrer Form und Anzahl gilt das bereits zu den Mitnehmerleisten 6 Gesagte.
Nachdem der eingetragene Faserstoff F in gewünschter Weise mit Wasser vermischt und aufgelöst wurde, kann er durch eine oder mehrere Austragsöffnungen 4 unten aus dem Inneren der Trommel 1 herausgefördert werden. Die hier angedeutete Ausführungsform hat eine Austragsöffnung 4 in Form einer Ringfläche, die frei von Stegen ist, an denen sich Störstoffe festsetzen könnten. Die Trommel 1 wird dann über seitlich angebrachte Stützen 12 gehalten. Zwischen der unteren axialen Öffnung der Trommel und einer dazu beabstandeten Bodenplatte 13 kann ein Schiebering 14 so auf- und abbewegt werden, dass sich dadurch die Austragsöffnung 4 in axialer Richtung vergrößern oder verkleinern lässt. Für den Betrieb der Auflösevorrichtung ist diese Bauart sehr günstig, insbesondere wenn Altpapier mit spinnenden Verunreinigungen, wie z.B. Kunststofffolien bearbeitet werden soll. Es sind allerdings auch andere Ausführungsformen möglich, auf die noch eingegangen werden wird. Es ist auch sinnvoll, eine Regeleinrichtung vorzusehen, die durch entsprechende Veränderung der Austragsöffnungen 4 z.B. den gewünschten Durchsatz durch die Auflösevorrichtung gewährleistet. Der aufgelöste Faserstoff kann durch die Austragsöffnung 4 problemlos ablaufen, insbesondere wenn im unteren Bereich seine Viskosität durch zugegebenes Verdünnungswasser W weiter abgesenkt wurde. Für andere Fälle kann die Austragsöffnung 4 so ausgelegt werden, dass hochkonsistenter Faserstoff hindurchtreten kann. Der Rotor 2 wird durch einen Antrieb 5 in Umdrehung versetzt, um die benötigte Auflöseenergie in den Faserstoff einzubringen.
Die Fig. 2 zeigt eine ähnliche Vorrichtung in Ansicht von oben, auch wiederum nur schematisch gezeichnet. Man erkennt, dass der Kern des Rotors 2 trommelförmig ist, also einen kreisrunden Grundriss hat. Die Mitnehmerleisten 6 und die Bremsleisten 7 begegnen sich in einem Abstand a, greifen also nicht ineinander. Die Position der Mitnehmer- bzw. Bremsleisten am Umfang ist anders als in Fig. 1 gezeigt.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung technisch etwas detaillierter dargestellt, allerdings ohne dass es sich dabei um eine Konstruktionszeichnung handelt. Man erkennt wiederum die Trommel 1 und den konzentrisch mit dieser angeordneten Rotor 2. Dessen Kern besteht aus einem Kreiszylinder, auf dem die Mitnehmerleisten 6 angebracht sind. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind diese streng axial ausgerichtet, gehen nicht über die gesamte Höhe des Rotors 2 und sind gegeneinander versetzt. Diese Form ist sehr einfach herzustellen. Am unteren Teil der Trommel 1 sind mehrere in ihrer Größe einstellbare Austragsöffnungen 4 frei gelassen, aus denen der aufgelöste Faserstoff F2 in einen Ringkanal 11 abfließen kann. Der Rotor 2 weist am unteren Ende der Trommel eine Scheibe 9 mit einer Dichtvorrichtung 10 auf und ist so gegen den Boden der Trommel abgedichtet. Derartige Bauelemente sind an sich bekannt und hier nur angedeutet.
Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht von oben auf einen ähnlichen Apparat wie den in der Fig. 3 Dargestellten. Diese Ansicht verdeutlicht, dass mehrere Zugabestellen 8 für das Verdünnungswasser W' am Umfang der Trommel verteilt sein können. Sie werden so positioniert, dass der Faserstoff nur im unteren Teil dieser Vorrichtung verdünnt wird und dann abfließen kann. Anders in als in der Fig. 3 ist hier die Trommel 1 mit innen liegenden Bremsleisten 7 versehen. Ihre Radialerstreckung d, also der Vorsprung bezüglich Trommelinnenwand, ist mit Vorteil nicht größer als es für die Aufgabe der Bremsleisten erforderlich ist. So können Verspinnungen und Verschleiß am besten vermieden werden. Das Gleiche gilt für die Radialerstreckung c der Mitnehmerleisten 6 über den Kern des Rotors 2.
Eine weitere Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung an die Anforderungen anzupassen, zeigt die Fig. 5. Bei dieser ist der Rotor 2 um die Exzentrizität e gegenüber der Mittellinie der Trommel 1 versetzt. Durch den unsymmetrischen Aufbau ergibt sich ein Arbeitsvolumen mit einem engeren und einem weiteren Abstand zwischen Rotor und Trommelinnenwand, wodurch sich der Faserstoff abwechselnd zwischen dem weiteren Quellraum und dem engeren Scherbereich bewegt.
Bezüglich des Rotors 2 zeigt diese Figur eine Variante, nämlich dass dieser sowohl unten als auch oben gelagert ist. Die obere Lagerstelle 17 kann dazu z.B. auf einem Deckel befestigt sein. Dieser Deckel enthält dann die Einfüllöffnung 3. Ein so gelagerter Rotor kann die herrschenden Kräfte besser aufnehmen, insbesondere wenn wegen der Exzentrizität ungleiche Horizontalkräfte auftreten. Eine weitere Möglichkeit zur Zugabe des Verdünnungswassers wird ebenfalls gezeigt. Und zwar wird durch eine Zuführleitung 16 das Verdünnungswasser in das Innere des Rotors geleitet und dann durch Löcher 15 in den Stoff eingeführt. In der Fig. 5 sind keine Mitnehmerleisten am Rotor vorhanden. Die Austragsöffnungen 4 sind hier Langlöcher mit einstellbaren Schieberplatten 18 im unteren Teil der Trommel 1. Diese Konstruktion ist beträchtlich einfacher als die gemäß Fig. 1.
Die Draufsicht der Fig. 6 stellt eine ähnliche Ausführungsform wie die Fig. 5 dar. Allerdings ist hier der Rotor 2 mit Mitnehmerleisten 6 versehen. Man erkennt auch die Zugabestellen 8' für das Verdünnungswasser. Diese Figur zeigt eine Trommel ohne Bremsleisten, was durchaus sinnvoll sein kann. Im allgemeinen werden sie aber benötigt. Sie können auch ungleich am Umfang verteilt sein, z.B. am engeren Abstand zum Rotor mehr und am weiteren Abstand weniger oder gar keine. Dadurch kann die Verweilzeit des Faserstoffes im Quellraum verkürzt werden.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsform mit schrägstehenden Mitnehmerleisten 6' und schrägstehenden Bremsleisten 7' dargestellt. Dadurch wird die Transportbewegung des Faserstoffes von oben nach unten unterstützt. So etwas kann auch zonenweise differenziert durchgeführt sein. Es kann von Vorteil sein, axial begrenzte lokale Mischzonen zu erzeugen, in denen die Radialvermischung des in den Ringraum bearbeiteten Faserstoffes verstärkt wird. Dazu wären, wie z.B. Fig. 8 zeigt, auf der Innnenseite der Trommel 1 Vorsprünge 19 vorzusehen, die sich vorzugsweise über den gesamten Umfang erstrecken. An diesen Vorsprüngen 19 kann dann in Zusammenwirkung mit der Bewegung des Rotors 2 die axial begrenzte lokale Vermischung erzeugt werden, insbesondere wenn der Rotor in diesem axialen Bereich mit wendelförmig ausgebildeten Mitnehmern 6" versehen ist.
Fig. 9 zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der in einer kreiszylindrischen Trommel 1 ein Rotor 2' mit elleptischem Kern zentral angeordnet ist. Ein solcher Rotor hat eine verstärkte Mitnahmewirkung in Umfangsrichtung, kann daher eventuell ohne Mitnehmerleisten auskommen. Ansonsten hat diese Ausführungsform hat ähnliche Vorteile ,wie die in den Fig. 5 und 6 bereits dargestellten, es entfallen aber die möglichen Probleme durch zu starke, von den Lagern aufzufangenden Radialkräfte.
Da es in vielen Fällen erwünscht ist, im unteren Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine weitere Verdünnung des von oben herabrutschenden Faserstoffs vorzunehmen, wozu ein größeres Volumen von Vorteil ist, kann man auch diesen unteren Bereich dadurch vergrößern, dass, wie Fig. 10 zeigt, dort ein Rotorschaft 21 mit beträchtlich kleinerem Durchmesser vorhanden ist als der darüber liegende Teil. Dieser Teil der Vorrichtung dient dann weniger der Auflösung, als vielmehr der Vermischung des aufgelösten, bisher hochkonsistenten Faserstoffes mit dem zugeführten Verdünnungswasser W'. Optional kann dieser Bereich mit Mischflügeln 20 versehen sein, die gemäß Fig. 11 an der Vorderseite eine schräge Kante haben zur Abweisung von eventuell vorhandenen Störstoffen.
Eine Variante der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist auch gemäß Fig. 12 vorstellbar, nämlich dass der untere Teil des Rotors als kegelförmiger Schaft 21' ausgeprägt ist. Um den Aufwand zu vermeiden, der sich durch die Hindurchführung der Rotorwelle durch den Boden der Trommel 1 ergibt, kann auch - wie die Fig. 13 zeigt - der Rotor 21 gesamthaft in einer oben liegenden Lagerung 17 gehalten und von oben angetrieben sein.
Eine andere Möglichkeit, um für den stärker verdünnten Faserstoff am Boden der Trommel ein vergrößertes Volumen zu schaffen, zeigt die Fig. 14. Demnach kann auch der zylindrische Teil der Trommel 1' an seinem unteren Ende auch in Form eines sich radial erweiternden Ringraumes 23 fortgesetzt werden. Die Fig. 14 zeigt außerdem die Möglichkeit, den verdünnten Stoff durch eine zu einem Tangentialauslass gehörende Austragsöffnung 4 aus dem Ringraum 23 auszuleiten.
Bei der in Fig. 15 gezeigten Form steht die Mittellinie der Trommel im Winkel α=45° zur Vertikalen. Diese Version ist z.B. dann günstiger als eine senkrechte Anordnung, wenn eine stärkere Axialmischung des im Auflösevorgang befindlichen Faserstoffes F1 gewünscht ist. Eventuell ist auch die Beschickung einfacher. Ein möglicher Vorteil ist die geringere Bauhöhe.

Claims (27)

  1. Vorrichtung zum Auflösen von Faserstoff (F), welche eine mit einem Verdrängungskörper versehene Trommel aufweist, deren Mittellinie zur Horizontalen um mindestens 10° geneigt ist, mit mindestens einer Einfüllöffnung (3) für den Faserstoff (F) an deren oberer Stirnseite und mindestens einer Austragsöffnung (4) an der unteren Stirnseite,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper ein Rotor (2,2') ist mit einem Antrieb (5), der die zur Auflösung benötigte Energie überträgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinie der Trommel zur Vertikalen um höchstens 45° geneigt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellinie der Trommel zur Vertikalen um höchstens 30° geneigt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (1,1') feststeht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass Rotor und Trommel konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Rotors (2, 2') trommelförmig ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Rotors (2,2') einen ovalen Grundriss hat.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Weite (f) des Ringspaltes zwischen Kern des Rotors (2, 2') und Innenwand der Trommel (1) maximal 500 mm beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2, 2') außen mit Mitnehmerleisten (6) versehen ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerleisten (6) eine Axialerstreckung (b) von mindestens 200 mm aufweisen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Radialerstreckung (c) der Mitnehmerleisten (6) höchstens 100 mm beträgt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Radialerstreckung (c) der Mitnehmerleisten (6) höchstens 50 mm beträgt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 9,10,11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass Form und Größe der Mitnehmerleisten (6) so gestaltet sind, dass bei Verwendung der Vorrichtung zur Auflösung von verschmutztem Altpapier das Anhängen oder Verspinnen von Kunststofffolien oder -bändern verhindert wird.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 9,10,11,12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerleisten (6) gegen die Axialrichtung geneigt angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (1,1') innen mit Bremsleisten (7) versehen ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Radialerstreckung (d) der Bremsleisten (7) höchstens 100 mm beträgt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Radialerstreckung (d) der Bremsleisten (7) höchstens 50 mm beträgt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16 oder 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass Form und Größe der Bremsleisten (7) so gestaltet sind, dass bei Betrieb der Vorrichtung zur Auflösung von verschmutztem Altpapier das Anhängen oder Verspinnen von Plastikfolien oder -bändern verhindert wird.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16, 17 oder 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsleisten (7) gegen die Axialrichtung geneigt angeordnet sind.
  20. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotor (2) und Trommel (1) ein minimaler Spalt mit einer Weite (a) von mindestens 30 mm frei ist.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Rotor (2) und Trommel (1) ein minimaler Spalt mit einer Weite (a) von mindestens 100 mm frei ist.
  22. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Zugabestellen (8, 8') für Verdünnungswasser (W') versehen ist, die im untersten Drittel der Trommel (1,1') in den Ringspalt zwischen Kern des Rotors (2,2') und Innenwand der Trommel (1,1') einmünden.
  23. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Austragsöffnung (4) eine unterhalb des unteren Abschlusses der Trommel (1, 1') gebildete Ringfläche dient.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass die freie Öffnung der Ringfläche durch einen Schiebering (14) variabel ist.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass die freie Öffnung der Ringfläche durch Heben oder Senken der Trommel (1, 1') vergrößert oder verkleinert werden kann.
  26. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (2') nur oben gelagert und angetrieben ist.
  27. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum zwischen Rotor (2, 2') und Trommel (1, 1') im unteren Drittel ein größeres Volumen hat als in jedem der darüber liegenden Drittel.
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