WO2014067719A1

WO2014067719A1 - Rotierende trommel

Info

Publication number: WO2014067719A1
Application number: PCT/EP2013/070051
Authority: WO
Inventors: Sebastian Schuster; Christoph Bareth; Johannes Bader
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-05-08
Also published as: CN205012141U; DE202012013187U1; DE102012219708A1; AT14461U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine rotierende Trommel zur Behandlung von Faserstoff, deren Rotationsachse (3) höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, mit einem an eine Stirnseite der Trommel angrenzenden Auflösezone (1), in die der Faserstoff zugegeben und in der dieser zur Bildung einer Faserstoffsuspension mit Wasser vermischt wird und einer an die gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel angrenzenden Sortierzone (2), in der die Trommel perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird. Dabei soll die Effizienz der Sortierung dadurch verbessert werden, dass zwischen der Auflöse- (1) und der Sortierzone (2) eine Verdünnungszone (4) angeordnet ist, in der die Stoffdichte der Faserstoffsuspension vor der Übergabe an die Sortierzone (2) durch Zugabe von Wasser vermindert wird.

Description

Rotierende Trommel

Die Erfindung betrifft eine rotierende Tronnnnel zur Behandlung von Faserstoff, deren Rotationsachse höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, mit einem an eine

Stirnseite der Trommel angrenzenden Auflöse Zone, in die der Faserstoff zugegeben und in der dieser zur Bildung einer Faserstoffsuspension mit Wasser vermischt wird und einer an die gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel angrenzenden

Sortierzone, in der die Trommel perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird.

Mit Hilfe einer solchen, bekannten Vorrichtung soll in vielen Fällen verschmutztes Altpapier mit Wasser vermischt, zerkleinert und sortiert werden. Hierzu wird in der Auflöse Zone des meist liegenden Zylinders/Trommel das mit Wasser versetzte Altpapier durch Anheben, Rutschen und Fallen, bzw. Relativbewegungen der Stoffanteile zueinander, zerkleinert.

In der Sortierzone soll dann der gelöste Faserstoff von Unrat getrennt werden.

Während die Feinfraktion die Perforation, d.h. die Sortieröffnungen passiert, wird die Grobfraktion mit dem Unrat abgewiesen und separat aus der Trommel geführt.

Verfahren zur Behandlung von Altpapier, die mit solchen oder ähnlichen Trommeln arbeiten, haben den Vorteil einer besonders schonenden Auflösung, sowohl was empfindliche Fasersorten als auch sortierbar zu erhaltende, unerwünschte

Begleitstoffe betrifft.

Allerdings ist der Aufwand insbesondere für die Sortierung erheblich.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Effizienz der Sortierung mit möglichst einfachen Mitteln zu verbessern. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen der Auflöse- und der Sortierzone eine Verdünnungszone angeordnet ist, in der die Stoffdichte der Faserstoffsuspension vor der Übergabe an die Sortierzone durch Zugabe von Wasser vermindert wird.

Die Stoffdichte in der Auflösezone liegt bei ca. 18%, was für die Sortierung viel zu hoch ist. Da der Faserstoff zu zäh ist, um die Perforation der Sortierzone zu

passieren, erfolgte bisher in der Sortierzone eine Zuführung von Verdünnungswasser durch Besprühen der Trommel von außen. Dabei gelangt auf Grund der Reflexion ein Teil des Verdünnungswassers gar nicht in die Sortierzone. Dieser Teil läuft außen an der Trommeloberfläche in den Auffangbehälter der Feinfraktion.

Durch die Zwischenschaltung einer Verdünnungszone kann die Stoffdichte der Faserstoffsuspension vor Erreichen der Sortierzone auf einen wesentlich niedrigeren Wert von ca. 12% und weniger gebracht werden. Damit ist ein effektives Sortieren bereits ab der ersten Perforation der Sortierzone möglich.

Im Ergebnis können die Sortierzone sowie der dazugehörige Auffangbehälter kleiner gestaltet werden. Außerdem vermindert sich so auch der erforderliche Energieeintrag. Der Mantel der Trommel ist im Bereich der Auflöse- und der Verdünnungszone nicht perforiert ausgeführt.

Zur Unterstützung der Bewegung, insbesondere des Anhebens der

Faserstoffsuspension besitzt die Trommel an der Innenwand zumindest in einer, vorzugsweise in allen Zonen Hebeleisten oder ähnliche Einbauten.

Um einen Transport zwischen den Zonen zu ermöglichen, aber dennoch eine gewisse Abgrenzung der Zonen zu gewährleisten, wird der radial äußere Bereich der Verdünnungszone an beiden Stirnseiten zumindest über je einen Begrenzungsring in Form eines ringförmigen Blechs von der jeweils benachbarten Zone abgegrenzt. Im Interesse einer möglichst einfachen Konstruktion sowie einer einfachen

Nachrüstbarkeit wird das Verdünnungswasser über wenigstens einen freien

Verdünnungswasserstrahl zumindest teilweise durch die Sortierzone in die

Verdünnungszone geschossen.

Der Verdünnungswasserstrahl sollte möglichst sicher an der fallenden Grobfraktion innerhalb der Sortierzone vorbei geführt werden. Dies ist in Abhängigkeit vom

Rejektgehalt an diversen Stellen möglich.

Nach der Sortierzone prallt der Verdünnungswasserstrahl auf den Begrenzungsring zwischen Auflöse- und Verdünnungszone. Von diesem Begrenzungsring spritzt das Verdünnungswasser dann breit verteilt in die Faserstoffsuspension der

Verdünnungszone.

Damit dies auch bei einer möglichen Ablenkung oder Störung des

Verdünnungswasserstrahls durch die Grobfraktion der Sortierzone sicher erfolgt, sollte die Öffnung des Begrenzungsrings zwischen Auflöse- und Verdünnungszone kleiner als die des Begrenzungsrings zwischen Verdünnungs- und Sortierzone sein.

Eine weitere Verdünnung der Faserstoffsuspension aber auch ein Freispülen der Perforation lässt sich erreichen, wenn Wasser im Bereich der Sortierzone von außen und vorzugsweise von oben auf die Trommel gesprüht wird.

Des Weiteren sollte unterhalb der Sortierzone ein Auffangbehälter zur Aufnahme der Feinfraktion sowie des auf der Oberfläche ablaufenden Wassers angeordnet sein.

Wie bereits bekannt, sollte die freie Stirnseite der Sortierzone einen Auslass für die Grobfraktion besitzen. Dies ermöglicht es, dass der Verdünnungswasserstrahl zur Vereinfachung der Konstruktion über den Auslass eingeführt wird. Außerdem sollte die Rotationsachse möglichst waagerecht oder geneigt zur

Waagerechten verlaufen.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Trommel und

Figur 2: einen Querschnitt durch die Sortierzone 2 der Trommel. Die zylindrische Trommel ist normalerweise außen auf Rollen gelagert und wird über einen Antrieb in Rotation versetzt, wobei die Rotationsachse 3 geringfügig geneigt zur Waagerechten verläuft.

Zur Auflösung des Altpapiers besitzt die Trommel gemäß Figur 1 an die linke

Stirnseite angrenzend eine Auflösezone 1 mit einem Einlass 1 1 . In der Auflösezone 1 wird das Altpapier intensiv mit Wasser vermischt, wobei es infolge der Hebe-, Rutschund Fallbewegungen zu einer Zerkleinerung des aufgeweichten Papiermaterials kommt.

Um die Bewegung des Altpapiers sowie der dabei entstehenden

Faserstoffsuspension zu unterstützen, besitzt die Trommel auf der Innenseite

Hebeleisten 13 o.ä. Einbauten. Solche Einbauten sind in vielfältiger Form bekannt und werden auf den jeweiligen Verwendungszweck abgestimmt.

Die bei dieser Auflösung entstehende Faserstoffsuspension hat eine Stoffdichte von ca. 18% und ist somit für eine Lochsortierung nicht geeignet.

Daher wird diese Faserstoffsuspension zur Verdünnung in eine sich anschließende Verdünnungszone 4 geführt.

Die Abgrenzung beider Zonen 1 ,4 erfolgt meist über einen radial außen verlaufenden Begrenzungsring 5 in Form eines ringförmigen Bleches, welcher eine Stauwirkung hat und einen Sumpf bildet. Zwischen der anderen, hier rechten Stirnseite der Trommel und der

Verdünnungszone 4 befindet sich die Sortierzone 2. Auch hier erfolgt die Abgrenzung zwischen der Verdünnungszone 4 und der Sortierzone 2 über einen radial außen verlaufenden Begrenzungsring 6.

Im Unterschied zu den beiden anderen Zonen 1 ,4 hat die Trommel im Bereich der Sortierzone 2 eine Perforation, durch die die Feinfraktion nach außen gelangen kann. Die meist größeren Störstoffe werden von dieser Perforation abgewiesen und in Form einer Grobfraktion bzw. des Rejekts über den Auslass 12 an der Stirnseite der Trommel abgeführt.

Unterhalb der Sortierzone 2 befindet sich ein Auffangbehälter 10 zur Aufnahme der Feinfraktion. Oberhalb der Sortierzone 2 ist eine Sprüheinrichtung 9 angeordnet, welche Wasser auf die Perforation richtet. Dies reinigt die Perforation und führt außerdem zu einer weiteren Verdünnung der Faserstoffsuspension innerhalb der Sortierzone 2.

Allerdings gelangt hierbei nur etwa 50 bis 60% des aufgesprühten Wassers in die Sortierzone 2. Der andere Teil des Wassers läuft außen an der Trommel entlang in den Auffangbehälter 10. Um die Sortierzone 2 möglichst umfassend nutzen zu können, wird die

Faserstoffsuspension in der Verdünnungszone 4 auf eine Stoffdichte von weniger als 12 % verdünnt. Ab dieser Stoffdichte kann die Feinfraktion problemlos die Perforation passieren. Im Interesse einer einfachen Konstruktion erfolgt die Zuführung des

Verdünnungswassers in die Verdünnungszone 4 über einen

Verdünnungswasserstrahl 7, der über eine Düse 14 durch den Auslass 12, die Sortierzone 2, die Öffnung des Begrenzungsrings 6 zwischen Verdünnungszone 4 und Sortierzone 2 sowie die Verdünnungszone 2 auf den Begrenzungsring 5 zwischen der Auflösezone 1 und der Verdünnungszone 4 gerichtet ist.

Der Aufprall auf den Begrenzungsring 5 führt zu einer Verteilung des

Verdünnungswassers innerhalb der Verdünnungszone 4.

Damit der Verdünnungswasserstrahl 7 die Grobfraktion innerhalb der Sortierzone 2 problemlos passieren kann, läuft der Verdünnungswasserstrahl 7, wie in Figur 2 zu sehen, möglichst am fallenden Rejekt vorbei.

Der Hauptteil der Verdünnung wird hierbei vom Verdünnungswasser übernommen. Für eine ausreichende Durchmischung besitzen auch die Verdünnungs- 4 sowie die Sortierzone 2 an der Innenseite Hebeleisten 13 o.ä.

Claims

Patentansprüche 1 . Rotierende Trommel zur Behandlung von Faserstoff, deren Rotationsachse (3) höchstens 30° zur Horizontalen geneigt ist, mit einem an eine Stirnseite der Trommel angrenzenden Auflösezone (1 ), in die der Faserstoff zugegeben und in der dieser zur Bildung einer Faserstoffsuspension mit Wasser vermischt wird und einer an die gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel angrenzenden

Sortierzone (2), in der die Trommel perforiert ist, wobei eine Feinfraktion die Perforation durchströmt und eine Grobfraktion von dieser abgewiesen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auflöse- (1 ) und der Sortierzone (2) eine Verdünnungszone (4) angeordnet ist, in der die Stoffdichte der

Faserstoffsuspension vor der Übergabe an die Sortierzone (2) durch Zugabe von Wasser vermindert wird.

2. Rotierende Trommel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Trommel im Bereich der Verdünnungszone (4) nicht perforiert ist.

3. Rotierende Trommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel an der Innenwand zumindest in einer, vorzugsweise in allen Zonen Hebeleisten besitzt.

4. Rotierende Trommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der radial äußere Bereich der Verdünnungszone (4) an beiden Stirnseiten über zumindest je einen Begrenzungsring (5,6) von der jeweils benachbarten Zone abgegrenzt wird.

5. Rotierende Trommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdünnungswasser über wenigstens einen

Verdünnungswasserstrahl (7) durch die Sortierzone (2) in die Verdünnungszone (4) geschossen wird.

6. Rotierende Tronnnnel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdünnungswasserstrahl (7) auf den Begrenzungsring (5) zwischen Auflöse- (2) und Verdünnungszone (4) auftrifft.

7. Rotierende Tronnnnel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch

gekennzeichnet, dass die Öffnung des Begrenzungsrings (5) zwischen Auflöseil ) und Verdünnungszone (4) kleiner als die des Begrenzungsrings (6) zwischen Verdünnungs- (4) und Sortierzone (2) ist.

8. Rotierende Tronnnnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass Wasser im Bereich der Sortierzone (2) von außen und vorzugsweise von oben auf die Trommel gesprüht wird.

9. Rotierende Trommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass unterhalb der Sortierzone (2) der ein Auffangbehälter (10) zur Aufnahme der Feinfraktion angeordnet ist.

10. Rotierende Trommel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die freie Stirnseite der Sortierzone (2) einen Auslass (12) für die Grobfraktion besitzt.

1 1 . Rotierende Trommel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der

Verdünnungswasserstrahl (7) über den Auslass (12) eingeführt wird.