EP4562243A1 - Altpapierauflösung - Google Patents

Altpapierauflösung

Info

Publication number
EP4562243A1
EP4562243A1 EP23745492.1A EP23745492A EP4562243A1 EP 4562243 A1 EP4562243 A1 EP 4562243A1 EP 23745492 A EP23745492 A EP 23745492A EP 4562243 A1 EP4562243 A1 EP 4562243A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
pulper
supply
fiber
drum
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP23745492.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Mannes
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 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 Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4562243A1 publication Critical patent/EP4562243A1/de
Pending 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
    • D21B1/32—Defibrating by other means of waste paper
    • 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
    • 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

Definitions

  • a horizontal opening drum is known from EP 0 164 428 A1.
  • the pulping drum for waste paper is rotatable about an approximately horizontal axis and is provided with a closed peripheral wall as a soaking drum for mixing water and waste paper and for soaking the waste paper.
  • the waste paper mixed with water is shredded by lifting, sliding and falling, or relative movements of the material parts to one another.
  • the dissolution process is carried out continuously. This means that fiber suspension is continuously dispensed at the exit of the drum.
  • the pulping drum is followed by a sorting drum with a perforated outer jacket. It can also be provided to provide a part of the opening drum on the outlet side with a perforation, as known from DE 25 47 896.
  • Processes for treating waste paper that work with a horizontal pulping drum have the advantage of particularly gentle dissolution, both in terms of sensitive fiber types and undesirable accompanying substances that can be sorted.
  • the fiber losses for difficult-to-dissolve fiber materials are high compared to fiber dissolution using an upright dissolution trough. Losses in a pulping drum are high if the shear forces occurring in the drum are not sufficient to shred the raw material. In a continuously operated upright pulper trough, there are always sufficiently high shear forces only in the area of the rotor, which is usually sufficient to tear the raw material and make it so small that it passes through the holes in the sieve arranged below. The further defibration must then also be carried out by subsequent units. Otherwise, the specks that got through the sieve would still be removed as rejects.
  • Pulpers in the form of an upright pulper trough with rotors enable the shredding of problematic fibers and substances, but are aggressive and also destroy the impurities.
  • These upright pulper troughs can be operated continuously and intermittently. This can lead to grinding and shredding of impurities.
  • an upright pulper with a trough is known from KR10 0735 656, in which a control unit is provided.
  • the fill level and the addition of dilution water are recorded and the valves provided can be controlled depending on the recorded data.
  • a pulper drum is disclosed in US 2005/0103453. It is known to record the supplied paper stock and the addition of water in the horizontal pulper drum with a pulping section and an adjoining sieve section. The energy used by the drum drive is recorded. The intention is to maximize the power input per unit mass.
  • the object of this invention is to provide, on the one hand, gentle fiber extraction with increased efficiency.
  • the object of the invention is to provide gentle and improved defibration of raw materials that are difficult to dissolve.
  • the fiber feed can be better controlled by the measure of determining the filling level at at least two axially spaced locations in a horizontally arranged pulper. By keeping the filling level in the pulper as uniform as possible, more even processing of the pulp can be achieved. In addition, if the fill level in the rear area is increased, an accident can be counteracted by reducing the fiber feed. For example, if the outflow of the suspension is restricted, this incident can be detected by the increased fill level, particularly in the dissolution zone, and a backflow can be counteracted at an early stage by reducing or switching off the supply of fiber material.
  • the method is intended to use the method with consistency of greater than 8%. Shearing forces present particularly at such high material densities have an advantageous effect on defibration.
  • the consistency is preferably below 20% in order to work energy efficiently. With very high material densities, the time required to evenly wet and soak the dry material increases.
  • the method according to the invention is used in a pulper with a U-shaped trough with a horizontally arranged shaft. Fiber and water are preferably fed to an entry zone.
  • a pulper with a trough gentle dissolution with high efficiency can be achieved.
  • a statically arranged trough it is easy to add fiber and water from above.
  • the dissolution zone in particular is divided into several sections. Water regulation may be provided for each section. This makes it possible to achieve a particularly efficient resolution.
  • a supply of water is provided in the entry zone and/or the first section depending on the fill level. This can ensure that sufficient dilution water is available.
  • water is supplied depending on the detected drive power. In particular, with a high drive power, more water is added for improved dissolution.
  • a supply of fiber material is interrupted when a predetermined upper limit value is exceeded, or at least reduced.
  • the water supply is also interrupted, or at least reduced.
  • the supply of fibrous material is only started again when the filling level falls below a predetermined lower limit value at the same measuring position. This regulation is particularly uncomplicated.
  • the supply can only be resumed after a predetermined blocking time interval. This prevents switching back and forth too frequently.
  • a suitable minimum time interval has been found to be 10 seconds, preferably 15 seconds.
  • water is only supplied during the times when fibrous material is fed into the drum.
  • fiber and water are only added together and at the same time.
  • a predetermined amount of water is added to the fibrous material supplied. If it is not possible to add water at the same time, water can also be added beyond the period of fiber supply so that the predetermined dilution ratio is maintained.
  • Such detection can be carried out particularly easily, particularly by taking images. Recordings from operational monitoring can also be used for this purpose.
  • the inflow of water is regulated depending on the volumetric amount of fiber supplied. This makes it easy to reduce fluctuations in consistency. Also The use of radar sensors to record the dump height has proven to be particularly suitable
  • a connection can be provided for at least a predetermined time interval, preferably for a time interval in the range of 5 to 15 seconds. This ensures efficient dissolution in the front area despite the high filling level, which contributes to increasing the efficiency of the pulper without risking a malfunction. It can be provided that the different detected filling levels, a low filling level at the front and a high filling level at the rear, must be present over a specified minimum period of time before a supply of fiber material is activated.
  • the pulper is controlled by a controller.
  • the pulper has a rotor and a rotor drive.
  • the control provides a discontinuous supply of pulp for dissolution.
  • the control is intended for a discontinuous supply of water and fiber.
  • To detect fill levels, at least two spaced sensors are provided in the pulper. It has proven to be advantageous to also record the power consumption of the drive and take it into account when controlling the supply of fiber and water.
  • the pulper is provided with a weight detection and/or volume detection for detecting the supplied fibrous material. This means that the supply of water can be tailored to the fiber material. This makes it possible to produce a suspension with a desired consistency more precisely.
  • FIG. 1 schematic representation of an embodiment according to the invention with a horizontal trough
  • FIG. 2 Schematic representation of an embodiment according to the invention with a horizontal drum
  • a pulper 1 is shown in Figure 1.
  • the pulper has a trough 3 with an entry zone 5 and a dissolution zone 7.
  • entry zone 5 fiber and water are mixed.
  • the dissolving zone 7 is intended for soaking and dissolving fiber material.
  • Such pulpers with a trough 3 have an axially extending rotor with a rotor shaft 9.
  • a rotor drive 11 is provided to drive the rotor.
  • the power consumption of the rotor drive 11 is detected by a sensor 39 and supplied to an assigned controller 19.
  • the controller 19 is supplied with signals from a fill level sensor 31 and another fill level sensor 33.
  • the further fill level sensor 33 is arranged in the dissolution zone 7.
  • the further fill level sensor 33 is arranged axially spaced from the first fill level sensor 31.
  • Fiber material can be fed to the trough 3 via a waste paper feed 13 and water can be fed through a feed line 15.
  • a sensor 35 is provided to detect the fiber feed.
  • the sensor 35 can be, for example, a camera 35a for volumetric detection and/or a scale 35b for detecting the weight of the supplied fiber material or also detecting volume and weight.
  • a supply line for water 15, also referred to as dilution water, is provided.
  • This supply line 15 is a sensor 37 assigned, with the sensor 37 recording the flow of water in liters per time. The amount of water can also be determined by summing over time.
  • These sensors 37, 35 are in signal connection with the controller 19.
  • Predetermined limit values are stored in the controller 19.
  • the supply of fiber and, if necessary, water is controlled depending on a detected fill level.
  • control values are stored in the controller. It can also be provided that the recorded data is compared with the stored data and the control is thus refined in order to more precisely adhere to the predetermined values, such as a predetermined concentration of a suspension generated.
  • Different predetermined limit values and specifications can also be stored for different qualities of fiber material. The aim is to achieve a concentration of the fiber suspension produced that is as consistent as possible, with this concentration corresponding to a predetermined value.
  • the ratio of fiber material and water to be supplied can be stored in the control 19 depending on different waste paper qualities and the desired suspension consistency.
  • key figures can also be stored in the control depending on the fiber quality and the desired suspension concentration and the desired degree of processing, which are reflected in the performance of the rotor drive.
  • each section 7a and 7b is provided with its own water supply with associated sensors 37 for detecting the dilution water supplied and with a respective level detector 33a and 33b.
  • the water supply into the sections 7a, 7b of the drum 23 can be carried out, for example, by means of a water supply known from EP 3 892 773 A1.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren eine Vorrichtung für die Auflösung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier. Dabei betrifft die Erfindung insbesondere die Auflösung von hohen Stoffdichten größer als 8%. Die Faserstoffe werden einem liegend angeordnetem Stofflöser in Abhängigkeit vom Füllstand in dem Stofflöser (1) zugeführt. Der Füllstand wird bei dem Stofflöser an mindestens zwei axial beabstandeten Stellen im Trog oder der Trommel des Stofflöser erfasst.

Description

Altpapierauflösung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auflösung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier, wobei die Faserstoffe einem Stofflöser zugeführt und dort mit Wasser vermischt werden. Als Stofflöser sind Auflösetrommeln und Trog-Pulper bekannt. Bei den Auflösetrommeln wird die Trommel rotatorisch angetrieben und dadurch der Inhalt bewegt. Bei Trogauflösern ist der Trog statisch und der Inhalt wird durch mindestens einen im Trog angeordneten Rotor bewegt. Durch den Rotor werden Kräfte auf die im Stofflöser befindlichen Feststoffe und Flüssigkeiten ausgeübt.
Aus der EP 0 164 428 A1 ist zum Beispiel eine liegende Auflösetrommel bekannt. Die Auflösetrommel für Altpapier ist um eine ungefähr horizontale Achse drehbar und ist mit einer geschlossenen Umfangswand als Einweichtrommel zum Mischen von Wasser und Altpapier sowie zum Einweichen des Altpapiers versehen. In der Auflösezone wird das mit Wasser versetzte Altpapier durch Anheben, Rutschen und Fallen, bzw. Relativbewegungen der Stoffanteile zueinander, zerkleinert. Der Auflöseprozess wird kontinuierlichen betrieben. D.h. es wird am Ausgang der Trommel kontinuierlich Fasersuspension ausgegeben. An die Auflösetrommel schließt sich eine Sortiertrommel mit einem perforierten Außenmantel an. Es kann auch vorgesehen sein, einen ausgangsseitigen Teil der Auflösetrommel mit einer Perforation zu versehen, wie aus der DE 25 47 896 bekannt.
Verfahren zur Behandlung von Altpapier, die mit einer liegenden Auflösetrommel arbeiten, haben den Vorteil einer besonders schonenden Auflösung, sowohl was empfindliche Fasersorten als auch sortierbar zu erhaltende, unerwünschte Begleitstoffe betrifft. Allerdings sind die Faserverluste bei schwer auflösbaren Faserstoffen im Vergleich zu einer Faserauflösung mittels aufrechtem Auflösetrog hoch. In einer Auflösetrommel gehen die Verluste hoch, wenn die in der Trommel auftretenden Scherkräfte nicht ausreichen, den Rohstoff zu zerkleinern. In einem kontinuierlich betriebenen aufrechten Pulpertrog sind lediglich im Bereich des Rotors immer ausreichend hohe Scherkräfte vorhanden, was in der Regel ausreicht, um den Rohstoff zu zerreißen und so klein zu machen, dass er durch die Löcher im unten angeordneten Sieb geht. Die weitere Zerfaserung müssen dann aber auch nachfolgende Aggregate übernehmen. Ansonsten würden die durch das Sieb gelangten Stippen dennoch als Rejekt abgeführt werden.
Stofflöser in Form eines aufrechten Pulpertroges mit Rotoren ermöglichen zwar die Zerkleinerung problematischer Faserstoffe und Stoffe, sind aber aggressiv und zerstören auch die Störstoffe. Diese aufrechten Pulpertröge können kontinuierlich und diskontinuierlich betrieben werden. Es kann dabei zu einem Zerreiben und einer Zerkleinerung von Störstoffen kommen.
Beispielsweise ist aus der KR10 0735 656 ein aufrechter Pulper mit Trog bekannt, bei dem eine Kontrolleinheit vorgesehen ist. Es wird der Füllstand und die Zugabe von Verdünnungswasser erfasst und vorgesehene Ventile können in Abhängigkeit von erfassten Daten angesteuert werden.
In der US 2005/0103453 ist eine Pulpertrommel offenbart. Es ist bekannt bei der liegenden Pulpertrommel mit einem Auflöseabschnitt und einem sich anschließenden Siebabschnitt den zugeführten Papierstoff und die Wasserzugabe zu erfassen. Darüber wird die vom Trommelantrieb verwendete Energie erfasst. Es ist vorgesehen, die eingebrachte Leistung pro Masseneinheit zu maximieren.
Aus der EP 1 116 816 ist es bekannt Altpapier einem Zerfaserer zuzuführen, wobei die zugeführte Altpapiermenge und zugeführtes Wasser aufeinander abgestimmt sind. Nach der Zerfaserung ist eine Verdünnung auf 6% vorgesehen, um anschließend eine Aussortierung von Störstoffen durch Nasssiebung durchführen zu können.
Dieser Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde auf der einen Seite eine schonende Fasergewinnung bei gesteigerter Effizienz bereitzustellen. Es ist insbesondere die Aufgabe der Erfindung eine schonende und verbesserte Zerfaserung von schwer auflösbaren Rohstoffen bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt.
Durch die Maßnahme bei einem liegend angeordnetem Stofflöser an mindestens zwei axial beabstandeten Stellen die Füllstandshöhe zu bestimmen, kann die Faserzuführung besser gesteuert werden. Durch eine möglichst gleichmäßige Füllstandshöhe im Stofflöser kann eine gleichmäßigere Bearbeitung des Faserstoffes erreicht werden. Darüber hinaus kann bei einem erhöhten Füllstand im hinteren Bereich durch eine Verminderung der Faserzuführung einem Störfall entgegengewirkt werden. Ist zum Beispiel der Abfluss der Suspension eingeschränkt, so kann dieser Störfall durch den erhöhten Füllstand insbesondere in der Auflösezone erkannt werden und frühzeitig durch die Reduzierung oder Abschaltung einer Zuführung von Faserstoff einem Rückstau entgegengewirkt werden.
Insbesondere kann zum Beispiel bei einer Reduzierung der Zuführung an Faserstoff und einer in Relation dazu erfolgenden Reduzierung einer Wasserzufuhr erreicht werden, dass die Konsistenz der erzeugten Fasersuspension kleineren Schwankungen unterliegt. Eine derartige Steuerung ist besonders einfach. Durch diese einfache Maßnahme kann erreicht werden, dass die Bearbeitung des Faserstoffes in dem Stofflöser geringeren Schwankungen unterliegt. Schwankungen einer Leistungsaufnahme des Stofflösers können minimiert werden, was sich auch vorteilhaft auf die Effizienz des Stofflösers auswirkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das Verfahren bei Stoffdichten von größer 8% einzusetzen. Gerade bei derart hohen Stoffdichten vorhandene Scherkräfte wirken sich vorteilhaft auf die Zerfaserung aus. Vorzugsweise liegt die Stoffdichte unterhalb von 20%, um energieeffizient zu arbeiten. Bei sehr hohen Stoffdichten erhöht sich die Zeit, um den trockenen Eintrag gleichmäßig zu benetzen und zu durchweichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Stofflöser mit einem U-förmigen Trog mit einer horizontal angeordneten Welle eingesetzt. Faserstoff und Wasser werden bevorzugt einer Eintragszone zugeführt. Durch die Verwendung eines Stofflösers mit Trog kann eine schonende Auflösung bei hoher Effizienz erreicht werden. Hinzu kommt, dass in einem statisch angeordneten Trog eine Zugabe von Faserstoff und auch Wasser von oben einfach möglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass insbesondere die Auflösezone in mehrere Abschnitte unterteilt ist. Es kann eine Regelung von Wasser für jeden Abschnitt vorgesehen sein. Dadurch ist eine besonders effiziente Auflösung erreichbar.
In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass in der Eintragszone und/ oder dem ersten Abschnitt eine Zuführung von Wasser in Abhängigkeit von der Füllstandshöhe vorgesehen ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ausreichend Verdünnungswasser vorhanden ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der erfassten Antriebsleistung eine Zuführung von Wasser erfolgt. Insbesondere wird bei einer hohen Antriebsleistung vermehrt Wasser für eine verbesserte Auflösung zugegeben.
In einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, in Abhängigkeit von einem detektierten Füllstand in dem Stofflöser eine Zufuhr an Faserstoff bei Überschreiten eines vorbestimmten oberen Grenzwertes zu unterbrechen, zumindestens aber reduziert wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass auch die Wasserzufuhr unterbrochen wird, zumindestens aber reduziert wird. Vorzugsweise wird erst wieder bei Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Grenzwertes eines Füllstandes an der selben Messposition eine Zuführung von Faserstoff wieder gestartet. Diese Regelung ist besonders unkompliziert.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass nach einer Abschaltung der Zuführung von Faserstoff erst nach einem vorbestimmten Sperrzeitintervall die Zuführung wieder aufgenommen werden kann. Dadurch wird ein zu häufiges Hin- und Herschalten unterbunden. Als geeigneter Mindestzeitintervall hat sich 10 Sekunden, vorzugsweise 15 Sekunden, herausgestellt. Alternativ kann man auch mit mehreren Schaltpunkten, zum Beispiel zwei Schaltpunkten, arbeiten. Dann kann vorgesehen sein, dass erst wieder gestartet wird, wenn der zweite, tiefer liegende Schaltpunkt an allen Messstellen der Füllstandserkennung unterschritten wird.
Bei einem besonders einfach gehaltenen Verfahren ist nur in den Zeiten der Zufuhr an Faserstoff in die Trommel auch die Zuführung von Wasser vorgesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass Faserstoff und Wasser immer nur zusammen und zeitgleich zugegeben werden.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Gewicht an zugeführtem Faserstoff eine vorbestimmte Menge an Wasser zu dem zugeführten Faserstoff zugeführt wird. Ist eine zeitgleiche Zugabe des Wassers nicht möglich, so kann auch über den Zeitraum der Faserstoffzuführung hinaus Wasser zugegeben werden, damit das vorbestimmte Verdünnungsverhältnis eingehalten wird.
In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, das Volumen an zugeführtem Faserstoff zu erfassen. Eine derartige Erfassung ist insbesondere durch Bildaufnahmen besonders einfach durchführbar. Dafür können auch Aufnahmen einer Betriebsüberwachung genutzt werden. In Abhängigkeit von der volumetrischen Menge an zugeführtem Faserstoff wird der Zufluss an Wasser geregelt. Dadurch können Schwankungen in der Konsistenz auf einfache Weise reduziert werden. Auch hat sich der Einsatz von Radar-Sensoren zur Erfassung der Schütthöhe als besonders geeignet herausgestellt
Bei einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, in Abhängigkeit von einer Leistungsaufnahme des Rotorantriebes die Zuführung an Wasser zu regeln oder zu steuern. Dadurch kann auf einfache Weise Einfluss auf die Konzentration der in dem Auflöser erzeugten Suspension genommen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen bei unterschiedlichen detektierten Füllständen in Abhängigkeit von dem Ort des detektierten Füllstandes zu differenzieren. Insbesondere kann bei einem im hinteren Bereich des Auflösers detektierten einen vorbestimmten Grenzwert überschreitenden Füllstand und bei einem vorderen Sensor detektierten den vorbestimmten Grenzwert unterschreitenden Füllstand eine Anschaltung zumindestens über ein vorbestimmtes Zeitintervall, vorzugsweise für ein Zeitintervall im Bereich von 5 bis 15 Sekunden, vorgesehen sein. Dadurch kann trotz des hohen Füllstandes eine effiziente Auflösung im vorderen Bereich sichergestellt werden, was zur Effizienzsteigerung des Stofflösers beiträgt, ohne einen Störfall zu riskieren. Dabei kann vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen detektierten Füllstände, vorne niedriger Füllstand und hinten hoher Füllstand, über einen hinterlegten Mindestzeitraum vorliegen müssen, bevor eine Zuführung von Faserstoff aktiviert wird.
Stofflöser für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Stofflöser wird durch eine Steuerung gesteuert. Der Stofflöser weist einen Rotor und einen Rotorantrieb auf. Durch die Steuerung ist eine diskontinuierliche Zuführung von Faserstoff für eine Auflösung vorgesehen. Die Steuerung ist für eine diskontinuierliche Zuführung von Wasser und Faserstoff vorgesehen. Für eine Erfassung von Füllständen sind in dem Stofflöser mindestens zwei beabstandet angerordnete Sensoren vorgesehen. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, auch die Leistungsaufnahme des Antriebes zu erfassen und bei der Steuerung der Zuführung von Faserstoff und Wasser zu berücksichtigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stofflöser mit einer Gewichtserfassung und/oder Volumenerfassung für eine Erfassung des zugeführten Faserstoffes versehen ist. Dadurch kann die Zuführung an Wasser auf den Faserstoff abgestimmt erfolgen. Dadurch ist eine Erzeugung einer Suspension in einer gewünschten Konsistenz exakter möglich.
Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft herausgestellt eine Wassermengenregelung vorzusehen, so dass die zuzugebende Wassermenge auf die Faserstoffzugabe abgestimmt zugegeben werden kann. Insbesondere hat sich als vorteilhaft herausgestellt ein Ventil in der Wasserzuführung vorzusehen. Durch das Ventil ist eine schnelle Umschaltung von Wasserzufuhr und keiner Wasserzufuhr möglich.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt direkt den Öffnungsgrad des Ventils als Stellglied für eine Steuerung der Zufuhr an Wasser zu verwenden. Dadurch ist eine direktere Steuerung möglich. Insbesondere ist dadurch eine Unterbrechung der Wasserzufuhr innerhalb von 1 bis 2 Sekunden möglich.
So hat sich auch gezeigt, dass eine konstante Leistungsaufnahme des Antriebes des Rotors oder des Trommelantriebes einen kontinuierlichen Auflöseprozess unterstützt. Es hat sich gezeigt, dass eine kontinuierliche Leistungsaufnahme des Rotors ein Indiz für eine gleichbleibende Stoffdichte ist.
Eine Verwendung einer Trommel ist vorteilhaft für eine besonders sanfte Auflösung, allerdings ist eine Hinzugabe von Wasser in einem Abschnitt eines Auflösebereiches nicht so einfach technisch umsetzbar. Bei einem statischen liegenden Trog ist die Zugabe von Wasser einfach von oben möglich. Somit eignet sich die Verwendung eines Troges insbesondere bei einer abschnittsweisen Regelung einer Wasserzugabe. Anhand von einem Ausführungsbeispiel werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Fig. 1 schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführung mit liegendem Trog
Fig. 2 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführung mit liegender Trommel
In Figur 1 ist ein Stofflöser 1 gezeigt. Der Stofflöser weist einen Trog 3 mit einer Eintragszone 5 und einer Auflösezone 7 auf. In der Eintragszone 5 werden Faserstoff und Wasser vermischt. Die Auflösezone 7 ist für ein Einweichen und das Lösen von Faserstoff vorgesehen.
Solche Stofflöser mit einem Trog 3 weisen einen axial verlaufenden Rotormit Rotorwelle 9 auf. Für den Antrieb des Rotors ist ein Rotorantrieb 11 vorgesehen. Die Leistungsaufnahme des Rotorantriebes 11 wird durch einen Sensor 39 erfasst und einer zugeordneten Steuerung 19 zugeführt. Darüber hinaus werden der Steuerung 19 Signale eines Füllstandsensors 31 und eines weiteren Füllstandssensors 33 zugeführt. Dabei ist der weitere Füllstandssensor 33 in der Auflösezone 7 angeordnet. Der weitere Füllstandssensor 33 ist axial beabstandet zu dem ersten Füllstandssensor 31 angeordnet.
Dem Trog 3 können Faserstoff über eine Altpapierzuführung 13 und Wasser durch eine Zuleitung 15 zugeführt werden. Für eine Erfassung des Faserstoffzuführung ist ein Sensor 35 vorgesehen. Als Sensor 35 kann beispielsweise eine Kamera 35a für eine volumetrische Erfassung und/oder eine Waage 35b für eine Erfassung Gewichts des zugeführten Faserstoffes oder auch eine Erfassung von Volumen und Gewicht vorgesehen sein.
Neben der Zuführung an Faserstoff ist eine Zuleitung für Wasser 15, auch als Verdünnungswasser bezeichnet, vorgesehen. Dieser Zuleitung 15 ist ein Sensor 37 zugeordnet, wobei durch den Sensor 37 der Durchfluss an Wasser in Liter pro Zeit erfasst wird. Durch Summierung über die Zeit kann auch die Wassermenge bestimmt werden. Diese Sensoren 37, 35 stehen mit der Steuerung 19 in Signalverbindung.
In der Steuerung 19 sind vorbestimmte Grenzwerte hinterlegt. So wird in Abhängigkeit von einem erfassten Füllstand die Zuführung an Faserstoff und gegebenenfalls an Wasser gesteuert. Dafür sind in der Steuerung Steuerungswerte hinterlegt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die erfassten Daten mit den hinterlegten Daten abgeglichen werden und somit die Steuerung verfeinert wird, um die vorbestimmten Werte, wie einer vorbestimmten Konzentration einer erzeugten Suspension genauer einzuhalten. Es können auch für unterschiedliche Qualitäten an Faserstoff unterschiedliche vorbestimmte Grenzwerte und Vorgaben hinterlegt sein. Ziel ist es eine möglichst gleichbleibende Konzentration der erzeugten Fasersuspension zu erreichen, wobei diese Konzentration einem vorbestimmten Wert entspricht.
Wird vorgesehen, dass bei einer Reduzierung des zugeführten Faserstoffes in gleichem Maße auch die Wasserzuführung reduziert wird und umgekehrt, so lassen sich nochmal exaktere Werte erreichen. Das Verhältnis von Faserstoff und zuzuführendem Wasser kann in der Steuerung 19 in Abhängigkeit von verschiedenen Altpapierqualitäten und gewünschter Suspensionskonsistenz hinterlegt sein. Darüber hinaus können auch in Abhängigkeit von der Faserstoffqualität und der gewünschten Suspensionskonzentration und dem gewünschten Bearbeitungsgrad, welche sich in der Leistung des Antriebes des Rotors wiederspiegeln, Kennzahlen in der Steuerung hinterlegt sein.
In Figur 2 ist eine alternative Ausführungsform eines Stofflösers mit einer liegend angeordneten Trommel 23 gezeigt. Die Trommel wird durch einen Trommelantrieb 25 angetrieben. Die Leistungsaufnahme des Trommelantriebes 25 wird durch den Sensor 39 erfasst und der Steuerung 19 zugeleitet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Trommel 23 in eine Eintragszone 5 und mit einer in zwei Abschnitte 7a und 7b unterteilten Auflösezone gezeigt. Es könnten auch noch weitere Abschnitte vorgesehen sein. In der dargestellten Ausführungsform ist jeder Abschnitt 7a und 7b mit einer eigenen Wasserzufuhr mit zugeordneten Sensoren 37 für eine Erfassung des zugeführten Verdünnungswassers und mit jeweils einer Füllstandserfassung 33a und 33b versehen. Die Wasserzufuhr in die Abschnitte 7a, 7b der Trommel 23 kann beispielsweise mittels einer aus der EP 3 892 773 A1 bekannten Wasserzuführung erfolgen.
Bezugszeichenliste

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren für die Auflösung von Faserstoffen, insbesondere Altpapier, wobei die Faserstoffe einem Stofflöser (1 ) in Abhängigkeit vom Füllstand in dem Stofflöser (1 ) zugeführt werden und dort mit Wasser vermischt werden, wobei eine Zuführung von Wasser in Abhängigkeit von der Zufuhr von Faserstoff gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser (1 ) liegend angeordnet ist und an mindestens zwei axial beabstandeten Stellen im Stofflöser (1 ) eine Füllstandshöhe erfasst wird.
2. Verfahren für die Auflösung von Faserstoffen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei Stoffdichten von größer 8% eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser (1 ) eine in eine Eintragszone (5) und eine Auflösezone (7) aufgeteilten Trog (3) oder Trommel (23) umfasst, wobei Faserstoff und Wasser der Eintragszone (5) zugeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Auflösezone (7) in mehrere Abschnitte (7a, 7b) unterteilt ist und die Zuführung von Verdünnungswasser (15) für einzelne Abschnitt (7a, 7b) geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Eintragszone (5) und/oder einem vorderen Abschnitt (7a) die Zuführung an Wasser in Abhängigkeit von einer Füllstandshöhe geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem axial hinter der Eintragszone (5) und/oder dem ersten Abschnitt (7a) angeordneten Abschnitt (7b) die Zuführung an Wasser in Abhängigkeit von der erfassten Antriebsleistung und/oder dem Füllstand geregelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den detektierten Füllständen in dem Stofflöser (1 ) eine Zufuhr an Faserstoff bei Überschreiten eines vorbestimmten oberen Grenzwertes unterbrochen wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Gewicht an zugeführtem Faserstoff eine vorbestimmte Menge an Wasser zu dem zugeführten Faserstoff zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss an Wasser in Abhängigkeit von der volumetrischen Menge an zugeführtem Faserstoff geregelt ist.
10. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines vorbestimmten unteren Grenzwertes einer Leistungsaufnahme des Antriebes (11 , 25) die Zufuhr an Wasser unterbrochen oder zumindestens gedrosselt wird und/oder die Zufuhr an Faserstoff erhöht wird.
11 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass direkt der Öffnungsgrad eines Ventils als Stellglied für die Steuerung der Zufuhr an Wasser verwendet wird.
12. Stofflöser mit einer Steuerung für eine Steuerung einer Zuführung von Wasser und Faserstoff, wobei der Stofflöser eine liegend angeordnete Trommel (23) oder einen liegend angeordneten Trog (3) und einen Antrieb (11 , 25) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser (1 ) eine Sensorik (33) zur Erfassung eines Füllstandes an mindestens zwei axial beabstandeten Positionen des liegend angeordneten Troges (3) oder der liegend angeordneten Trommel (23) für eine Steuerung der Zuführung an Faserstoff und/oder einer Steuerung einer Zuführung an Wasser aufweist.
13. Stofflöser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser (1 ) eine liegend angeordnete Trommel (23) oder einen Trog (11 ) aufweist, wobei die Trommel (23) oder der Trog (11 ) eine Eintragszone (5) und eine Auflösezone (7) aufweist und jede Zone (5, 7) mindestens eine Zuführung für Wasser aufweist.
14. Stofflöser nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflösezone (7) mindestens in einen ersten Abschnitt (7a) und einen weiteren Abschnitt (7b) unterteilt ist und für eine Zuführung von Wasser in den ersten Abschnitt (7a) und den weiteren Abschnitt (7b) jeweils eine Zuleitung für Wasser vorgesehen ist.
15. Stofflöser nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stofflöser (1) mit einer Wassermengenregelung für eine getrennte Zuführung von Wasser in die einzelnen Zonen und/oder Abschnitte versehen ist.
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