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Vorrichtung zum Zerlegen von Zellstoffaserbündeln in Einzelfasern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerlegen von Zellstoffaserbündeln in
Einzelfasern und zur Ablösung der Fasern von chemisch unvollkommen aufgeschlossenen
Holzteilen und Ästen in Flüssigkeitsaufschwemmungen und besteht aus einem Trog,
der beidseitig mit Lagerschilden zur Aufnahme der Lager für die durch den Trog geführte
Welle versehen ist. Auf der Welle sitzen mehrere schrägstehende Scheiben.
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Zum Zerlegen von Faserbündeln sind bereits Maschinen vorgeschlagen
worden, bei denen in einem Trog mit einem Siebboden propellerähnliche Schlagelemente
umlaufen, die die Faserbündel zerteilen und die Fasern von den noch festen Teilen,
z. B. Ästen, trennen. Um bei diesen Geräten ein Lostrennen der Fasern bzw. Aufschließen
der Faserbündel zu erreichen, müssen die Schlagelemente mit einer Geschwindigkeit
umlaufen, bei der die Schlagelemente mitunter so hart auf Holzteile auftreffen,
daß sie Bastteile und Äste zerschlagen und anschließend als Verunreinigung mit der
Suspension abgeführt werden.
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Bei einer anderen Vorrichtung zum Zerkleinern der Faserbündel sind
durch gegenüberliegende Wände der Wanne je eine Welle hindurchgeführt. Jede der
Wellen trägt eine fliegend angeordnete, schräggestellte Platte und kann unabhängig
von der anderen Welle in beliebiger Richtung angetrieben werden. Mit dieser Vorrichtung
wird eine gute Mischung der eingebrachten Güter, aber keine hinreichende Zerschlagung
der Faserbündel oder Ablösung der Fasern von den festen Bestandteilen erreicht.
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Bei einem bekannten Rührwerk zum Auflösen von Holz und Papierrohstoff
ist eine durchgehende Welle vorgesehen, auf der schrägstehende Platten sitzen, welche
gegeneinander geneigt sind. Außerdem ist die Welle an einer Gehäusewand von einem
Mahlwerk umgeben. Durch das Auftreffen der im zugeführten Stoff vorhandenen festen
Bestandteile auf das Mahlwerk werden sie zerschlagen und gelangen gemeinsam mit
dem Stoff in den weiteren Arbeitsgang. Da diese harten Bestandteile nicht ausgeschieden
werden, ist die Suspension dadurch verunreinigt.
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Um eire gute Auflösung der Faserbündel und eine hinreichende Ablösung
der Fasern von den harten Bestandteilen zu erzielen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
schrägstehende Scheiben paarweise unter einem einstellbaren Winkel zueinander anzuordnen
und zwischen den Scheiben an der Innenseite des zylindrisch ausgebildeten Troges
radial gerichtete, um ihre Achse verdrehbare Lenkschaufeln vorzusehen.
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Die schräggestellten, umlaufenden Scheiben bewirken eine Drehbewegung
des Stoffes. Um den Stoff hieran zu hindern, sind am Trogmantel in den Raum zwischen
den Scheiben weisende Lenkschaufeln angebracht, die schwenkbar sind und mit ihrem
Blatt mehr oder weniger gegen die Umlaufströmung gerichtet werden können. Durch
die Verhinderung der Umlaufströmung wird der Stoff zwischen den umlaufenden, geneigten
Scheiben während einer Umdrehung der Scheiben und daher in kurz aufeinanderfolgenden
Zeitabschnitten einer Druckschwankung ausgesetzt.
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Die zwischen den Scheiben befindlichen Faserbündel befinden sich während
eines Teiles der Scheibenumdrehung zwischen den nahe einander liegenden Scheiben
und sind damit einem Druck ausgesetzt. In der Folge der Scheibenumdrehung gelangen
die gleichen Faserbündel in die zwischen sich weiter auseinanderliegenden Scheibenteile
und sind damit einem Sog ausgesetzt.
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Diese ständige Aufeinanderfolge der Druck- und Sogwirkung beim Verringern
und Weiten des Scheibenabstandes verursacht eine überaus gute Auflösung der Faserbündel
und Ablösung der Fasern von Holzbestandteilen ohne Schlagwirkung, so daß keine Verunreinigung
des Stoffes eintritt. Das Ausmaß der Druck- und Sogwirkung muß, entsprechend der
Konsistenz der in den Trog eingebrachten
Flüssigkeitsaufschwemmung,
durch eine geringere oder größere Schwenkung der Lenkschaufelblätter gegen die Strömung
eingestellt werden, um einerseits eine gute Lösung der Fasern und andererseits einen
Umlauf und damit eine Durcharbeitung des ganzen Troginhaltes zu erzielen. Bei einer
günstigen Stellung der Lenkschaufeln wird die Strömung des Stoffes abgebremst und
auch abgelenkt und damit ein Maximum an Auflösewirkung erzielt.
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Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel, das
in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert.
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F i g. 1 zeigt im Aufriß einen Längsschnitt des Behälters nach 11-II
der F i g. 2, die den Behälter im Querschnitt darstellt; F i g. 3 zeigt einen Grundriß
des Zellstoffseparators mit aufgeschnittenem Trog.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Lagerschilden
1 mit den Lagern 2 und Stopfbüchsen 3, dem zylindrischen Trog
11 mit Einlaufstutzen 4 und Auslaufstutzen 5 mit angeschlossenem Staukasten
6. An der Trogwand sind die um ihre Längsachse verdrehbaren Lenkschaufeln
7 befestigt. Unter Lenkschaufel ist hierbei ein schwenkbares Schaufelblatt
zu verstehen, das den Stoffstrom entsprechend seiner Winkellage mehr oder weniger
ablenkt. Im zylindrischen Trog ist die Welle 8 drehbar angeordnet, auf der
die mit dem Antrieb verbundene Riemenscheibe 9 und die bis zu einem bestimmten Winkel
zur Wellenachse verstellbaren Scheiben 10
befestigt sind. Die Lenkschaufeln
befinden sich im Abstand voneinander rund um die Trogwand etwa in der Mitte zwischen
den umlaufenden Scheiben.
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Der aus den Stoffbütten in einer Konsistenz von 1 bis 311/o gepumpte
Zellstoff tritt durch den Einlaufstutzen 4 in den zylindrischen Trog
11 ein, in dem die zur Achse verstellbaren, schrägstehenden Scheiben
10 paarweise zueinander stehen. Bei Rotation der Welle 8 erzeugen
die Scheiben 10 im zylindrischen Trog 11 ein geschlossenes Wirbelfeld,
durch das der zugeleitete Stoffstrom hindurchfließt, wobei durch die Wirkung der
Scheiben 10 der Stoff einer fortwährenden hydraulischen Wechselwirkung von
Druck und Unterdruckimpulsen ausgesetzt und die Faserbündel in Einzelteile aufgelöst
und die Äste und das unvollkommen aufgeschlossene Kochgut von den Fasern befreit
werden, ohne daß dabei eine Absplitterung, d. h. Verunreinigung durch Holz- und
Astesplitter eintritt. Dabei wird jede Schlagwirkung mechanischer Art vermieden
und eine pulsierende Strömung erzeugt. Durch die Änderung der Drehzahl und durch
Änderung des Winkels der Scheiben 10 zur Achse der Antriebswelle
8 kann die Strömung sowie der Schwenkwinkel der an der Trogwand befindlichen,
die Strömung lenkenden Schaufeln 7 verstärkt oder abgeschwächt werden.
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Die Drehzahl der Welle 8 wird mittels eines stufenlos regelbaren
Getriebes so variiert, daß die Arbeitsweise jeder Zellstoffhärte angepaßt werden
kann.
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Ein nachgeschalteter Staukasten 6 ermöglicht, jede gewünschte
Stauhöhe im Trog 11 einzustellen.
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Bei dieser Art der Zerlegung tritt weder eine Schädigung der Faser
noch eine Verunreinigung durch abgeschlagene Ästebruchstücke ein.
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Für das an sich bekannte Merkmal der paarweisen Anordnung schrägstehender
und in einem entgegengesetzten Neigungswinkel angeordneter Scheiben wird nur in
Verbindung mit den übrigen Merkmalen Schutz begehrt.