WO2012113470A2 - Pulper for comminuting and suspending paper pulp - Google Patents

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WO2012113470A2
WO2012113470A2 PCT/EP2011/071261 EP2011071261W WO2012113470A2 WO 2012113470 A2 WO2012113470 A2 WO 2012113470A2 EP 2011071261 W EP2011071261 W EP 2011071261W WO 2012113470 A2 WO2012113470 A2 WO 2012113470A2
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corners
rotor
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Marius MEISSNER
Caroline FUCHS
Moritz MUSSGNUG
Bastian LEUTENECKER
Stefan Merkle
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Voith Patent Gmbh
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    • 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
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    • D21B1/34—Kneading or mixing; Pulpers
    • D21B1/345—Pulpers
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    • Y02W30/64—Paper recycling

Definitions

  • the present invention relates to a pulper for crushing and suspending pulp with a sidewalls container in which the pulp can be crushed and suspended with the addition of water, and with a disposed in the container, rotatable relative to the side wall body, in particular rotor.
  • the present invention has for its object to provide a pulper of the type mentioned, which allows a high degree of Zermaschine- tion with low energy consumption.
  • a pulper or material dissolver having the features of claim 1, and in particular by the fact that between the side wall and the body an annular gap is formed, wherein the geometry of the side wall and / or the body is selected such that the Gap of the annular gap at a respective circumferential position of the annular gap in response to the relative rotational position of the body to the side wall varies.
  • the annular gap located between the sidewall and the body is either narrowed or expanded at a respective circumferential position depending on the relative rotational position of the body to the sidewall. It is therefore - during a relative rotation between body and side wall - a constant change of compression and decompression. The suspension is then kneaded or kneaded.
  • the body is designed as a rotor and the side wall is stationary, i. the rotor rotates within the stationary sidewall.
  • the body it is also possible for the body to be stationary and the side wall to be rotatable, or both the body and the side wall to be rotatable.
  • the body and / or sidewall may be powered by a motor.
  • the pulper is preferably operated continuously, but can also be operated batchwise, ie in batches.
  • the pulper is particularly suitable as a high-consistency pulper or medium-consistency pulser, but it can also be used as a low-consistency pulper.
  • the pulper is operated at a pulp density in the range of 6 to 20%, more preferably in the range of 8 to 15%.
  • no circulating flow or Umtriebsströmung generated in the container or the operation is carried out by the relative movement free of such a flow, ie there is no repeated transport of the pulp and in the region of the body or the rotor portion of the pulper, but rather there is a linear transport in the direction of the axis of rotation of the rotor or the side wall.
  • the energy consumption can be kept low.
  • the side wall or the body may thus have a convex polygonal cross-sectional shape, in particular in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor or the side wall.
  • the side wall or at least a part thereof and / or the body or at least a part thereof may be formed as a particular straight prism with n-sided base.
  • the corners can also be rounded.
  • In a convex polygon all interior angles are smaller than 180 ° and / or belongs to any two points of the polygon and their connection to the polygon.
  • a particularly favorable for the achievement of the aforementioned advantages geometry is given if the cross-sectional shape of the side wall and / or the body is formed as a regular or regular n-corner or polygon.
  • the aforementioned decompressions or compressions are caused in particular by the corners of the side wall or the body. For this reason, it is advantageous to provide the highest possible number n of corners.
  • the number n of corners should not be too high, since with increasing number n of corners, the geometry of the side wall and / or the body approaches a circular shape, whereby the stroke, ie the difference between minimum and maximum maximum gap, decreases.
  • the number n of the corners is in the range between 3 and 10, in particular between 4 and 8.
  • the number of corners preferably differs by one.
  • the side wall in particular its inner wall, and / or the body, in particular its outer wall, may have a smooth (non-profiled) or profiled surface.
  • turbulence strips are also suitable for creating a profiled surface.
  • the body may be centered or eccentric to the center of the sidewall of the container.
  • the pulper is formed as a horizontal or upright pulper or inclined against the vertical pulper or the container has a preferably tapered, in particular conical container bottom.
  • a vertical pulper has a comparatively small footprint and the body can be placed in the bottom of the tank.
  • a displacement body which is formed in particular with the body designed as a rotor, is provided with a rotating body, for example designed as at least one truncated pyramid and / or upstream of the body. Pre-loosening of the paper and thorough mixing of the paper with water can be achieved by means of a displacer upstream of the body.
  • the body designed as a rotor is provided with a rotating body, for example designed as at least one truncated pyramid and / or upstream of the body.
  • Displacer in the direction of the axis of rotation of the rotor or the Sidewall arranged in alignment with the body and / or oriented.
  • the displacer may be formed, for example, as a regular truncated pyramid or double truncated pyramid.
  • a lateral material outlet is provided for discharging the suspension, in particular in the bottom region of the container.
  • An outlet of the pulper for discharging the suspension can thus be designed without a sieve.
  • FIG. 1 shows a cross section through a Stofilinater with a side wall and a rotor perpendicular to the axis of rotation of the rotor, wherein the rotor is shown in two different rotational positions
  • Fig. 2 is a longitudinal section through the Stofilteilr according to FIG. 1 along
  • the stofiloser according to the invention for comminuting and suspending paper stock comprises a container 11 having a side wall 13 closed in the circumferential direction and having a hexagonal cross-section. Centric in the container 11 is a one to a rotation axis 15 in the direction of rotation 17 drivable rotor 19 arranged, which also has the shape of a regular hexagon in cross section. Between the rotor 19 and the side wall 13, an annular gap 21 is formed.
  • the rotor 19 is in a first rotational position, in which the corners of the side wall 13 and the corners of the rotor 19 with respect to the rotation axis 15 are aligned.
  • the gap b of the annular gap 21 and the distance between the outer wall of the rotor 19 and the inner wall of the side wall 13 is identical for all circumferential positions and is bo.
  • Fig. Lb the rotor 19 is in a second rotational position in which the rotor 19 is rotated relative to the aligned alignment shown in Fig. La by 30 ° about the rotation axis 15.
  • the now varying in the circumferential direction of the annular gap 21 gap b of the annular gap 21 has in the second rotational position for a respective 60 ° sector of the annular gap 21 a maximum value bmax and a minimum value b m in, for the b m in ⁇ bo ⁇ b max applies.
  • the gap b existing at each circumferential position of the annular gap 21 undergoes a continuous change.
  • the annular gap 21 is periodically alternately narrowed and widened at a respective circumferential position.
  • shear forces are introduced into the paper contained in the container 11.
  • the motion of the rotor 19 results in a velocity profile in the gap cross section, whereby further shear forces are generated by the different speeds.
  • FIG. 2 the stoichiometric apparatus shown in FIG.
  • a vertically erected stoichiometric apparatus which can be inserted in the upper area of the container 11 with a lateral substance inlet 23 through which paper stock and water can be introduced into the container 11 , and in a bottom region 25 of the container 11, a lateral material outlet 27 is enclosed.
  • the Stofil Harborr is operated in a continuous mode.
  • the rotor 19 is connected to a rotatably connected to the rotor 19, co-rotating displacement body 29.
  • the displacement body 29 has two regular truncated pyramids 31, 33 arranged one behind the other, wherein the truncated pyramid 33 arranged directly on the rotor 19 merges into the rotor 19 without forming a step. By contrast, such a step is formed between the two truncated pyramids 31, 33.
  • the displacer 31 serves to pre-loosening and mixing of the paper with water.
  • the displacer 29 and the rotor 19 are driven by a motor 35.
  • the height h of the annular gap 21 the resolution quality and the recoverable fabric densities can be influenced, with the largest possible height is preferred.

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Abstract

The invention relates to a pulper for comminuting and suspending paper pulp, comprising a tank having a lateral wall, in which tank the paper pulp can be comminuted and suspended by adding water, and comprising a body, in particular a rotor, arranged in the tank so as to be rotatable relative to the lateral wall. An annular gap is formed between the lateral wall and the body, wherein the geometry of the lateral wall and/or of the body is selected such that the gap dimension of the annular gap at a particular circumferential position of the annular gap varies on the basis of the rotational position of the body relative to the lateral wall.

Description

Stofflöser zum Zerkleinern und Suspendieren von Papierstoff  Pulper for shredding and suspending pulp
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stofflöser zum Zerkleinern und Suspendieren von Papierstoff mit einem eine Seitenwand aufweisenden Behälter, in dem der Papierstoff unter Zugabe von Wasser zerkleinert und suspendiert werden kann, und mit einem im Behälter angeordneten, relativ zu der Seitenwand drehbaren Körper, insbesondere Rotor. The present invention relates to a pulper for crushing and suspending pulp with a sidewalls container in which the pulp can be crushed and suspended with the addition of water, and with a disposed in the container, rotatable relative to the side wall body, in particular rotor.
Beim Recyceln von Altpapier wird das Papier und Wasser einem Stofflöser bzw. Pulper zugeführt, um daraus eine Faserstoff Suspension zu erzeugen, wobei grundsätzlich eine möglichst vollständige Auflösung gewünscht ist. Eine hoher Grad an Zerfaserung des Papierstoffs erfordert bei aus dem Stand der Technik bekannten Stofflösern jedoch auch einen hohen Energieaufwand. In the recycling of waste paper, the paper and water is fed to a pulper or pulper in order to produce a pulp suspension, wherein in principle the most complete possible dissolution is desired. However, a high degree of defibration of the pulp also requires a high expenditure of energy in the case of pulpers known from the prior art.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stofflöser der eingangs genannten Art anzugeben, der einen hohen Grad an Zerfase- rung bei gleichzeitig geringem Energieverbrauch ermöglicht. The present invention has for its object to provide a pulper of the type mentioned, which allows a high degree of Zerfaser- tion with low energy consumption.
Diese Aufgabe wird durch einen Stofflöser oder Stoffauflöser mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass zwischen der Seitenwand und dem Körper ein Ringspalt ausgebildet ist, wo- bei die Geometrie der Seitenwand und/ oder des Körpers derart gewählt ist, dass das Spaltmaß des Ringspalts an einer jeweiligen Umfangsposition des Ringspalts in Abhängigkeit von der relativen Drehstellung des Körpers zu der Seitenwand variiert. Der Ringspalt, der sich zwischen der Seitenwand und dem Körper befindet, wird an einer jeweiligen Umfangsposition abhängig von der relativen Drehstellung des Körpers zu der Seitenwand entweder verengt oder erwei- tert. Es erfolgt daher - während einer Relativdrehung zwischen Körper und Seitenwand - ein ständiger Wechsel von Kompression und Dekompression. Die Suspension wird dadurch gewalkt bzw. geknetet. Hierdurch werden Scherkräfte in das Papier eingebracht bzw. zwischen den Fasern erzeugt. Zusätzlich entsteht durch die Relativbewegung in dem Ringspalt ein Geschwindigkeitsprofil, d.h. unterschiedliche Geschwindigkeiten, durch die nach dem Wirkprinzip der relativbewegten Oberflächen weitere Scherkräfte zwischen den Fasern erzeugt werden. Durch die Art der Einbringung der Scherkräfte wird eine faserschonende und zugleich zeit- und energieeffiziente Stoffauflösung erreicht. This object is achieved by a pulper or material dissolver having the features of claim 1, and in particular by the fact that between the side wall and the body an annular gap is formed, wherein the geometry of the side wall and / or the body is selected such that the Gap of the annular gap at a respective circumferential position of the annular gap in response to the relative rotational position of the body to the side wall varies. The annular gap located between the sidewall and the body is either narrowed or expanded at a respective circumferential position depending on the relative rotational position of the body to the sidewall. It is therefore - during a relative rotation between body and side wall - a constant change of compression and decompression. The suspension is then kneaded or kneaded. As a result, shear forces are introduced into the paper or generated between the fibers. In addition, due to the relative movement in the annular gap, a velocity profile is produced, that is, different velocities, by means of which, according to the operating principle of the relatively moving surfaces, further shear forces are generated between the fibers. Due to the nature of the introduction of the shear forces a fiber-sparing and at the same time and energy-efficient material dissolution is achieved.
Bevorzugt ist der Körper als Rotor und die Seitenwand stationär ausgebildet, d.h. der Rotor rotiert innerhalb der stationären Seitenwand. Es ist jedoch auch möglich, dass der Körper stationär und die Seitenwand drehbar oder sowohl der Körper als auch die Seitenwand jeweils drehbar aus- gebildet sind. Der Körper und/oder die Seitenwand können durch einen Motor angetrieben werden. Preferably, the body is designed as a rotor and the side wall is stationary, i. the rotor rotates within the stationary sidewall. However, it is also possible for the body to be stationary and the side wall to be rotatable, or both the body and the side wall to be rotatable. The body and / or sidewall may be powered by a motor.
Der Stofflöser wird bevorzugt kontinuierlich betrieben, kann aber auch diskontinuierlich, d.h. in Chargen, betrieben werden. Der Stofflöser eignet sich besonders als Hochkonsistenzstofflöser oder Mittelkonsistenzstofflö- ser, kann aber grundsätzlich auch als Niederkonsistenzstofflöser eingesetzt werden. Vorzugsweise wird der Stofflöser mit einer Stoffdichte im Bereich von 6 bis 20%, besonders bevorzugt im Bereich von 8 bis 15%, betrieben. Insbesondere wird durch die Relativbewegung keine Zirkulati- ons- oder Umtriebsströmung im Behälter erzeugt bzw. der Betrieb erfolgt frei von einer derartigen Strömung, d.h. es erfolgt kein wiederholter Transport des Papierstoffs aus und in den Bereich des Körpers bzw. den Rotorbereich des Stofflösers, sondern es erfolgt vielmehr ein in Richtung der Rotationsachse des Rotors oder der Seitenwand linearer Transport. Dadurch kann der Energieverbrauch gering gehalten werden. The pulper is preferably operated continuously, but can also be operated batchwise, ie in batches. The pulper is particularly suitable as a high-consistency pulper or medium-consistency pulser, but it can also be used as a low-consistency pulper. Preferably, the pulper is operated at a pulp density in the range of 6 to 20%, more preferably in the range of 8 to 15%. In particular, no circulating flow or Umtriebsströmung generated in the container or the operation is carried out by the relative movement free of such a flow, ie there is no repeated transport of the pulp and in the region of the body or the rotor portion of the pulper, but rather there is a linear transport in the direction of the axis of rotation of the rotor or the side wall. As a result, the energy consumption can be kept low.
Insbesondere ist die Querschnittsform der Seitenwand, insbesondere deren Innenwand, und/oder des Körpers, insbesondere dessen Außenwand, als konvexes Vieleck ausgebildet. Die Seitenwand bzw. der Körper können also eine konvex vieleckige Querschnittsform aufweisen, insbesondere in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse des Rotors bzw. der Seitenwand. Dabei können die Seitenwand oder wenigstens ein Teil hiervon und/ oder der Körper oder wenigstens ein Teil hiervon als ein insbesondere gerades Prisma mit n-eckiger Grundfläche ausgebildet sein. Die Ecken können auch abgerundet sein. Bei einem konvexen Vieleck sind alle Innenwinkel kleiner als 180° und/oder gehört für zwei beliebige Punkte des Vielecks auch deren Verbindungsstrecke zum Vieleck. In particular, the cross-sectional shape of the side wall, in particular its inner wall, and / or the body, in particular its outer wall, formed as a convex polygon. The side wall or the body may thus have a convex polygonal cross-sectional shape, in particular in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor or the side wall. In this case, the side wall or at least a part thereof and / or the body or at least a part thereof may be formed as a particular straight prism with n-sided base. The corners can also be rounded. In a convex polygon all interior angles are smaller than 180 ° and / or belongs to any two points of the polygon and their connection to the polygon.
Eine für die Erreichung der vorgenannten Vorteile besonders günstige Geometrie ist gegeben, wenn die Querschnittsform der Seitenwand und/oder des Körpers als regelmäßiges bzw. reguläres n-Eck oder Vieleck ausgebildet ist. A particularly favorable for the achievement of the aforementioned advantages geometry is given if the cross-sectional shape of the side wall and / or the body is formed as a regular or regular n-corner or polygon.
Die vorgenannten Dekompressionen bzw. Kompressionen werden insbe- sondere durch die Ecken der Seitenwand bzw. des Körpers verursacht. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, eine möglichst hohe Anzahl n an Ecken vorzusehen. Andererseits sollte die Anzahl n der Ecken aber auch nicht zu hoch gewählt werden, da sich mit steigender Anzahl n an Ecken die Geometrie der Seitenwand und/oder des Körpers einer Kreisform an- nähert, wodurch der Hub, d.h. die Differenz zwischen minimalem und maximalem Spaltmaß, abnimmt. Bevorzugt liegt die Anzahl n der Ecken daher in dem Bereich zwischen 3 und 10, insbesondere zwischen 4 und 8. Im Übrigen kann es von Vorteil sein, wenn die Anzahl n der Ecken der Seitenwand der Anzahl n der Ecken des Körpers entspricht. The aforementioned decompressions or compressions are caused in particular by the corners of the side wall or the body. For this reason, it is advantageous to provide the highest possible number n of corners. On the other hand, the number n of corners should not be too high, since with increasing number n of corners, the geometry of the side wall and / or the body approaches a circular shape, whereby the stroke, ie the difference between minimum and maximum maximum gap, decreases. Preferably, therefore, the number n of the corners is in the range between 3 and 10, in particular between 4 and 8. Incidentally, it may be advantageous if the number n of the corners of the side wall of the number n corresponds to the corners of the body.
Um die Stoßbelastung für den Antrieb des Rotors zu vermindern ist es allerdings von Vorteil, wenn sich die Anzahl der Ecken vorzugsweise um eine unterscheidet. However, in order to reduce the impact load for the drive of the rotor, it is advantageous if the number of corners preferably differs by one.
Die Seitenwand, insbesondere deren Innenwand, und/oder der Körper, insbesondere dessen Außenwand, können eine glatte (nicht-profilierte) oder profilierte Oberfläche aufweisen. Zur Schaffung einer profilierten Oberfläche eignen sich insbesondere auch Turbulenz-Leisten. The side wall, in particular its inner wall, and / or the body, in particular its outer wall, may have a smooth (non-profiled) or profiled surface. In particular, turbulence strips are also suitable for creating a profiled surface.
Der Körper kann zentrisch oder exzentrisch zur Mitte der Seitenwand des Behälters angeordnet sein. The body may be centered or eccentric to the center of the sidewall of the container.
Nach einer Ausführungsform ist der Stofflöser als horizontaler oder aufrecht stehender Stofflöser oder als gegen die Vertikale geneigter Stofflöser ausgebildet bzw. weist der Behälter einen vorzugsweise sich verjüngenden, insbesondere konischen Behälterboden auf. Ein vertikaler Stofflöser hat einen vergleichsweise geringen Aufstellungsflächenbedarf und der Körper kann in dem Bodenbereich des Behälters angeordnet werden. According to one embodiment, the pulper is formed as a horizontal or upright pulper or inclined against the vertical pulper or the container has a preferably tapered, in particular conical container bottom. A vertical pulper has a comparatively small footprint and the body can be placed in the bottom of the tank.
Es kann vorteilhaft sein, wenn ein insbesondere mit dem als Rotor ausge- bildeten Körper mitrotierender, beispielsweise als wenigstens ein Pyramidenstumpf ausgebildeter und/oder dem Körper vorgeschalteter Verdrängerkörper vorgesehen ist. Durch einen dem Körper vorgeschalteten Verdrängerkörper kann eine Vorauflockerung des Papiers und Durchmischung des Papiers mit Wasser erreicht werden. Bevorzugt ist der It can be advantageous if a displacement body, which is formed in particular with the body designed as a rotor, is provided with a rotating body, for example designed as at least one truncated pyramid and / or upstream of the body. Pre-loosening of the paper and thorough mixing of the paper with water can be achieved by means of a displacer upstream of the body. Preferably, the
Verdrängerkörper in Richtung der Rotationsachse des Rotors bzw. der Seitenwand fluchtend mit dem Körper angeordnet und/oder orientiert. Der Verdrängerkörper kann beispielsweise als regelmäßiger Pyramidenstumpf oder doppelter Pyramidenstumpf ausgebildet sein. Nach einer Ausführungsform ist zum Austragen der Suspension, insbesondere im Bodenbereich des Behälters, ein seitlicher Stoffauslass vorgesehen ist. Ein Auslass des Stofflösers zum Austragen der Suspension kann also sieblos ausgebildet sein. Grundsätzlich kann zusätzlich oder alternativ jedoch auch ein insbesondere unter dem Körper angeordnetes Sieb vorgesehen sein, durch das die Suspension abgepumpt werden kann. Displacer in the direction of the axis of rotation of the rotor or the Sidewall arranged in alignment with the body and / or oriented. The displacer may be formed, for example, as a regular truncated pyramid or double truncated pyramid. According to one embodiment, a lateral material outlet is provided for discharging the suspension, in particular in the bottom region of the container. An outlet of the pulper for discharging the suspension can thus be designed without a sieve. In principle, in addition or as an alternative, however, it is also possible to provide a sieve, in particular under the body, through which the suspension can be pumped out.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung beschrieben. Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Further advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims, the description of the figures and the drawing. The invention will now be described by way of example with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Stofilöser mit einer Seitenwand und einem Rotor senkrecht zu der Drehachse des Rotors, wo- bei der Rotor in zwei unterschiedlichen Drehstellungen dargestellt ist, und 1 shows a cross section through a Stofilöser with a side wall and a rotor perpendicular to the axis of rotation of the rotor, wherein the rotor is shown in two different rotational positions, and
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stofilöser gemäß Fig. 1 entlang Fig. 2 is a longitudinal section through the Stofilöser according to FIG. 1 along
Linie II-II, wobei dem Rotor ein Verdrängerkörper vorgeschal- tet ist.  Line II-II, wherein the rotor is preceded by a displacer.
Der erfindungsgemäße Stofilöser zum Zerkleinern und Suspendieren von Papierstoff umfasst gemäß Fig. 1 einen Behälter 1 1 mit einer in Umfangs- richtung geschlossenen Seitenwand 13, die einen sechseckigen Quer- schnitt aufweist. Zentrisch in dem Behälter 11 ist ein um eine Rotations- achse 15 in Rotationsrichtung 17 antreibbarer Rotor 19 angeordnet, der im Querschnitt ebenfalls die Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweist. Zwischen dem Rotor 19 und der Seitenwand 13 ist ein Ringspalt 21 ausgebildet. According to FIG. 1, the stofiloser according to the invention for comminuting and suspending paper stock comprises a container 11 having a side wall 13 closed in the circumferential direction and having a hexagonal cross-section. Centric in the container 11 is a one to a rotation axis 15 in the direction of rotation 17 drivable rotor 19 arranged, which also has the shape of a regular hexagon in cross section. Between the rotor 19 and the side wall 13, an annular gap 21 is formed.
In Fig. la befindet sich der Rotor 19 in einer ersten Drehstellung, in der die Ecken der Seitenwand 13 und die Ecken des Rotors 19 bezüglich der Rotationachse 15 miteinander fluchten. Das Spaltmaß b des Ringspalts 21 bzw. der Abstand zwischen der Außenwand des Rotors 19 und der Innenwand der Seitenwand 13 ist für alle Umfangspositionen identisch und beträgt bo. In Fig. La, the rotor 19 is in a first rotational position, in which the corners of the side wall 13 and the corners of the rotor 19 with respect to the rotation axis 15 are aligned. The gap b of the annular gap 21 and the distance between the outer wall of the rotor 19 and the inner wall of the side wall 13 is identical for all circumferential positions and is bo.
In Fig. lb befindet sich der Rotor 19 in einer zweiten Drehstellung, in der der Rotor 19 gegenüber der in Fig. la dargestellten fluchtenden Ausrich- tung um 30° um die Rotationachse 15 verdreht ist. Das nun in Umfangs- richtung des Ringspalts 21 variierende Spaltmaß b des Ringspalts 21 weist in der zweiten Drehstellung für einen jeweiligen 60°-Sektor des Ringspalts 21 einen maximalen Wert bmax und einen minimalen Wert bmin auf, für die bmin < bo < b max gilt. In Fig. Lb, the rotor 19 is in a second rotational position in which the rotor 19 is rotated relative to the aligned alignment shown in Fig. La by 30 ° about the rotation axis 15. The now varying in the circumferential direction of the annular gap 21 gap b of the annular gap 21 has in the second rotational position for a respective 60 ° sector of the annular gap 21 a maximum value bmax and a minimum value b m in, for the b m in <bo <b max applies.
Wird der Rotor 19 in Rotation versetzt, unterliegt das an einer jeden Um- fangsposition des Ringspalts 21 vorhandene Spaltmaß b einer fortlaufenden Änderung. Insbesondere wird der Ringspalt 21 an einer jeweiligen Umfangsposition periodisch abwechselnd verengt und erweitert. Durch diesen Wechsel von Kompression und Dekompression werden Scherkräfte in das in dem Behälter 11 befindliche Papier eingebracht. Zusätzlich zu diesem Effekt entsteht durch die Bewegung des Rotors 19 ein Geschwindigkeitsprofil im Spaltquerschnitt, wobei durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten weitere Scherkräfte erzeugt werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem in Fig. 1 gezeigten Stofilöser um einen vertikal aufgestellten Stofilöser, der im oberen Bereich des Behälters 11 einen seitlichen Stoffeinlass 23, durch den Papierstoff und Wasser in den Behälter 1 1 eingegeben werden können, und in einem Bodenbereich 25 des Behälters 1 1 einen seitlichen Stoffauslass 27 um- fasst. Der Stofilöser wird in einem kontinuierlichen Modus betrieben. If the rotor 19 is set in rotation, the gap b existing at each circumferential position of the annular gap 21 undergoes a continuous change. In particular, the annular gap 21 is periodically alternately narrowed and widened at a respective circumferential position. By this change of compression and decompression, shear forces are introduced into the paper contained in the container 11. In addition to this effect, the motion of the rotor 19 results in a velocity profile in the gap cross section, whereby further shear forces are generated by the different speeds. As can be seen from FIG. 2, the stoichiometric apparatus shown in FIG. 1 is a vertically erected stoichiometric apparatus which can be inserted in the upper area of the container 11 with a lateral substance inlet 23 through which paper stock and water can be introduced into the container 11 , and in a bottom region 25 of the container 11, a lateral material outlet 27 is enclosed. The Stofilöser is operated in a continuous mode.
Darüber hinaus ist dem Rotor 19 ein mit dem Rotor 19 fest verbundener, mitrotierender Verdrängerkörper 29 vorgeschaltet. Der Verdrängerkörper 29 weist zwei hintereinander angeordnete regelmäßige Pyramidenstümpfe 31, 33 auf, wobei der unmittelbar an dem Rotor 19 angeordnete Pyramidenstumpf 33 ohne Ausbildung einer Stufe in den Rotor 19 übergeht. Zwischen den beiden Pyramidenstümpfen 31, 33 hingegen ist eine derartige Stufe ausgebildet. Der Verdrängerkörper 31 dient der Vorauflockerung und Durchmischung des Papiers mit Wasser. Der Verdrängerkörper 29 und der Rotor 19 werden von einem Motor 35 angetrieben. Durch die Höhe h des Ringspalts 21 können die Auflösungsqualität und die erzielbaren Stoffdichten beeinflusst werden, wobei eine möglichst große Höhe bevorzugt ist. In addition, the rotor 19 is connected to a rotatably connected to the rotor 19, co-rotating displacement body 29. The displacement body 29 has two regular truncated pyramids 31, 33 arranged one behind the other, wherein the truncated pyramid 33 arranged directly on the rotor 19 merges into the rotor 19 without forming a step. By contrast, such a step is formed between the two truncated pyramids 31, 33. The displacer 31 serves to pre-loosening and mixing of the paper with water. The displacer 29 and the rotor 19 are driven by a motor 35. By the height h of the annular gap 21, the resolution quality and the recoverable fabric densities can be influenced, with the largest possible height is preferred.
Ein derartigen Stofilöser ist zeit- und energieeffizient. Darüber hinaus besteht aufgrund der vertikalen Anordnung des Stofflösers lediglich ein geringer Flächenbedarf. Bezugszeichenliste Such a stofilöser is time and energy efficient. In addition, due to the vertical arrangement of the pulper only a small space requirement. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 1 Behälter 1 1 container
13 Seitenwand 13 side wall
15 Rotationsachse  15 rotation axis
17 Rotationsrichtung  17 direction of rotation
19 Rotor  19 rotor
21 Ringspalt  21 annular gap
23 Stoffeinlass 23 material inlet
25 Bodenbereich  25 floor area
27 Stoffauslass  27 fabric outlet
29 Verdrängerkörper  29 displacer
31 Pyramidenstumpf  31 truncated pyramid
33 Pyramidenstumpf 33 truncated pyramid
35 Motor  35 engine

Claims

Patentansprüche claims
Stofflöser zum Zerkleinern und Suspendieren von Papierstoff mit einem eine Seitenwand (13) aufweisenden Behälter (11), in dem der Papierstoff unter Zugabe von Wasser zerkleinert und suspendiert werden kann, und mit einem im Behälter (11) angeordneten, relativ zu der Seitenwand (13) drehbaren Körper (19), insbesondere Rotor, dadurch gekennzeichnet, A pulper for shredding and suspending pulp with a container (11) having a side wall (13) in which the pulp can be crushed and suspended with addition of water, and with a container (11) disposed relative to the side wall (13 ) rotatable body (19), in particular rotor, characterized
dass zwischen der Seitenwand (13) und dem Körper (19) ein Ringspalt (21) ausgebildet ist, wobei die Geometrie der Seitenwand (13) und/ oder des Körpers (19) derart gewählt ist, dass das Spaltmaß (b) des Ringspalts (21) an einer jeweiligen Umfangsposition des Ringspalts (21) in Abhängigkeit von der relativen Drehstellung des Körpers (19) zu der Seitenwand (13) variiert. an annular gap (21) is formed between the side wall (13) and the body (19), wherein the geometry of the side wall (13) and / or the body (19) is selected such that the gap dimension (b) of the annular gap ( 21) at a respective circumferential position of the annular gap (21) in dependence on the relative rotational position of the body (19) to the side wall (13) varies.
Stofflöser nach Anspruch 1 , Pulper according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Querschnittsform der Seitenwand (13) und/ oder des Körpers (19) als konvexes Vieleck ausgebildet ist. that the cross-sectional shape of the side wall (13) and / or the body (19) is formed as a convex polygon.
Stofflöser nach Anspruch 1 oder 2, Pulper according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Querschnittsform der Seitenwand (13) und/ oder des Körpers (19) als regelmäßiges n-Eck ausgebildet ist. Stofilöser nach zumindest einem der Ansprüche 2 oder 3, the cross-sectional shape of the side wall (13) and / or of the body (19) is formed as a regular n-corner. Stofilöser according to at least one of claims 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Anzahl n der Ecken in dem Bereich zwischen 3 und 10, insbesondere zwischen 4 und 8, liegt. the number n of corners lies in the range between 3 and 10, in particular between 4 and 8.
Stofilöser nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, Stofilöser according to at least one of claims 2 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Anzahl n der Ecken der Seitenwand (13) der Anzahl n der Ecken des Körpers (19) entspricht. the number n of the corners of the side wall (13) corresponds to the number n of the corners of the body (19).
Stofilöser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Stofilöser according to any one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass sich die Anzahl n der Ecken der Seitenwand (13) von der Anzahl n der Ecken des Körpers (19) vorzugsweise um eine unterschei det. in that the number n of the corners of the side wall (13) is preferably different from the number n of the corners of the body (19).
Stofilöser nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Stofilöser according to at least one of the preceding claims, characterized in that
dass die Seitenwand (13) und/ oder der Körper (19) eine glatte oder profilierte Oberfläche aufweisen. the side wall (13) and / or the body (19) have a smooth or profiled surface.
Stofilöser nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Stofilöser according to at least one of the preceding claims, characterized in that
dass der Körper (19) zentrisch oder exzentrisch zur Mitte der Seitenwand (13) des Behälters (11) angeordnet ist. in that the body (19) is arranged centrically or eccentrically to the center of the side wall (13) of the container (11).
Stofilöser nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Stofilöser according to at least one of the preceding claims, characterized in that
dass der Stofilöser als vertikaler oder als gegen die Vertikale geneig ter Stofflöser ausgebildet ist, und/oder that the Stofilöser as vertical or as inclined to the vertical ter pulper is formed, and / or
dass der Behälter (11) einen vorzugsweise sich verjüngenden, insbesondere konischen Behälterboden (25) aufweist. 10. Stofflöser nach einem der Ansprüche 1 bis 8,  that the container (11) has a preferably tapered, in particular conical container bottom (25). 10. pulper according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Stofflöser als horizontaler Stofflöser ausgebildet ist.  that the pulper is designed as a horizontal pulper.
Stofflöser nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Pulper according to at least one of the preceding claims, characterized
dass ein insbesondere mit dem als Rotor ausgebildeten Körper (19) mitrotierender, beispielsweise als wenigstens ein Pyramidenstumpf (31, 33) ausgebildeter und/ oder dem Körper (19) vorgeschalteter Verdrängerkörper (29) vorgesehen ist.  in that a displacement body (29), in particular with the body (19) designed as a rotor, is provided, which rotates, for example, as at least one truncated pyramid (31, 33) and / or upstream of the body (19).
Stofflöser nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Pulper according to at least one of the preceding claims, characterized
dass zum Austragen der Suspension ein seitlicher Stoffauslass (27) vorgesehen ist.  in that a lateral material outlet (27) is provided for discharging the suspension.
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