DE2757797A1

DE2757797A1 - Einrichtung bei mahlapparaten fuer lignocellulosehaltiges gut

Info

Publication number: DE2757797A1
Application number: DE19772757797
Authority: DE
Inventors: Rolf Bertil Reinhall
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FI780002A; FI65288C; GB1588430A; SE413522B; NZ186045A; US4163525A; JPS6228899U; SE7700047L; JPS53111101A; BR7800004A; ATA926277A; CA1068960A; NO147453B; AT358907B; NO147453C; FI65288B; NO780008L; FR2376249A1; FR2376249B1

Description

Patentanwälte

DIpI. Ing. H. Hauck 2757797 DIpI. Phys. W. S^HmilT

Dipl. Ing. E. Graalfs ^ Dipl. Ing. VV. VVchnert

Dipl. Phys. W. Carstens ROLF BERTIL REINHALL Dr.-Ing. W. Döring

MozartsireGe 23 834, 171 Place N.E. βΟΟΟ München 2

Bellevue, Washington 98008, USA

München,21.Dezember 1977 Anwaltsakte: M-4484

Einrichtung bei Mahlapparaten für 1ignocel1uiosehaitiges Gut.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Faserbrei aus 1ignocellulosehaltigem Gut, wie Holzhackspänen, mit einem Mahlapparat mit einem zwischen zueinander umlaufenden Mahlgliedern befindlichen Mahlspalt zur Zerkleinerung des Guts und mit einer Zuführleitung zur Einspeisung des Guts in den Mahlspalt Die Erfindung ist in erster Linie zur Anwendung bei Mahlapparaten der Bauart bestimmt, bei der die Mahlglieder aus zueinander umlaufenden, unter axialem Druck stehenden Scheiben mit einem Mittkanal zum Zuführen des Mahlguts zu dem zwischen den Scheiben befindlichen Mahlspalt bestehen. Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt, sondern ist auch anwendbar z.B. bei Mahlapparaten der Zylinderbauart, bei denen also der Mahlspalt zwischen einer äusseren, zylindrischen Trommel und einem in dieser arbeitenden Läufer gebildet ist. Die dem umlaufenden Teil des Mahlapparats zugeführte Energie für die Zerkleinerung des Mahlgutes zu Fasern bzw. Fibrillen wird zu einem wesentlichen Teil in Wärme umgewandelt, wodurch in dem Mahlspalt durch Verdampfung von mit dem Mahlgut mitfolgenden Wasser Dampf erzeugt wird. Die erzeugte Dampfmenge wird bei dem in neuzeitlichen Ausführungen erforderlichem hohen Energieeinsatz sehr gross, und um zu vermeiden, dass der Trockengehalt des Mahlguts

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hierdurch allzu hohe Werte erreicht, ist es bekannt, während des eigentlichen Mahlvorgangs Wasser in den Mahlspalt einzuleiten, um einen gewünschten Wassergehalt im Mahlgut aufrechtzuerhalten und dadurch zu verhindern, dass das Mahlgut durch Ueberheizung Schaden nimmt.

Es ist auch bekannt, einen Teil des erzeugten Dampfes rückwärts in die Zuführleitung für das Fasergut in den Mahlspalt zurückströmen zu lassen und auch diesen Teil des Dampfes zu einer Vorerwärmung des Mahlguts in einen Vorwärmer vor der Einführung des Guts zwischen die Mahlscheiben auszunutzen. Ein anderer Teil des während der Mahlarbeit erzeugten Dampfes folgt mit dem Gut durch den Spalt zwischen den Mahlscheiben und wird aus diesem zusammen mit dem hergestellten Faserbrei ausgetragen. Dies bedeutet, dass in dem Malspalt eine Zone mit Höchstwert des Dampfdrucks entsteht, die irgendwo nahe der Mitte des Mahlspaltes gelegen ist, wobei dann der Dampf in beiden Richtungen aus dieser Zone strömt.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherstellung einer gieichmässigen und ungestörten Zufuhr des Mahlguts zu dem Mahlspalt und gleichzeitig einer wirksamen Abscheidung des entgegen der Förderrichtung des Guts rückwärts strömenden Dampfes. Dies wird im wesentlichen erzielt durch einen zum Wegleiten von in dem Mahlspalt während der Mahlarbeit erzeugtem, gegen diese Zuführleitung rückwärts strömendem Dampf aus der Leitung vorgesehenen Auslass, in dem ein Dampfsieb angebracht ist, das zum Zusammenarbeiten mit einem Glied zum Entfernen von auf dem Sieb abgeschiedenen, von dem Dampfstrom mitgerissenen Gutteilchen eingerichtet ist. Gemäss einer besonders zweckgeeigneten Ausführungsform ist das letztgenannte Glied unter Drehbewegung die auf der dem Mahlspalt zugekehrten Seite des als gelöchertes Blech ausgeführten Siebs aufgefangenen Gutteilchen abzustreichen eingerichtet. Durch die Erfindung wird erreicht, dass die bei der Zerfaserung bzw. Raffination des Guts erzeugten, oft

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grossen Dampfmengen weggeleitet werden können, ohne dass Störungen in dem Mahlgutfluss zu den Mahlgliedern entstehen. Ferner lässt sich der in dem Mahlvorgang erzeugte Dampf bei einem für dessen Durchführung besten Dampfdruck ausnutzen, während gleichzeitig der von dem Mahlgutfluss weggeleitete Ueberschussdampf wirksam von mit dem Dampf mitfolgenden unbehandelten Teilchen des Guts befreit wird. Der rückwärts abgeleitete Dampf lässt sich wenigstens teilweise vorteilhaft zur Vorwärmung des unbehandelten Mahlguts ausnutzen.

Hierbei kann das Glied zum Entfernen der auf dem Sieb abgetrennten, von dem Dampfstrom mitgerissenen Gutteilchen eine in der Zuführleitung für das Mahlgut angebrachte Einspeiseschnecke für dieses Gut sein, wobei die Siebplatte den Auslass deckt und sich dicht an den Aussenumfang der Schnecke anschliesst, derart, dass die Schnecke als Abstreife für Entfernen der von dem rückwärts strömenden Dampf auf dem Siebblech abgeschiedenen Teilchen dient. Dieses Siebblech kann sich über einen Teil des Umfangs der Zuführleitung erstrecken, bei liegender Leitung vorzugsweise über deren oberen Tei1 .

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine in den beigefügten Zeichnungen als Beispiel gezeigte Ausführungsform näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht auf eine gemäss der Erfindung ausgeführte Anlage, wobei gewisse Teile zur Gewinnung von Anschaulichkeit weggeschnitten gedacht sind, und

Fig. 3 schaubildlich und in etwas grösserem Masstab einen Querschnitt durch die Zuführleitung für das Mahlgut mit einem zugehörigen Dampfsieb.

Aus einem in der Fig. 1 gezeigten, mit 10 bezeichneten Füllgefäss wird das Ausgangsgut, z.B. in der Form von Holzhackspänen, einer Einspeisevorrichtung 12 zugeführt. Diese

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enthält eine Schraube 13, die von einem Motor 14 angetrieben wird und das Gut in einen Vorwärmer 16 einspeist. Diese Förderschraube erzeugt dabei in bekannter Weise einen dichten Pfropfen des Guts, der bewirkt, dass ein Dampf- bzw. Gasdruck über dem atmosphärischen Druck und eine entsprechende Uebertemperatur in dem Vorwärmer aufrechterhalten werden. In diesem Vorwärmer wird das Gut mit Hilfe von Dampf vorgewärmt, der durch eine Leitung 18 zugeführt wird, wie weiter unten näher beschrieben werden soll. Von dem Unterteil des Vorwärmers geht ein Förderer aus, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schneckenförderer 20, der die vorgewärmten Hackspäne in einen weiteren Förderer 22, vorzugsweise ebenfalls der Schneckenbauart, einspeist. Die Schnecken 21 und 23 der beiden Förderer werden durch je einen zugehörigen Motor 24 bzw. 26 angetrieben und stehen bei dem Ausführungsbeispiel in rechtem Winkel zueinander. Der Förderer 22 stellt eine Zuführleitung für das vorgewärmte Mahlgut zu dem mit 28 generell bezeichneten Mahlapparat dar. Dieser Mahlapparat kann ein Zerfaserer und/oder ein Raffineur der Scheibenbauart sein. Hierbei hat der Mahlapparat zwei zueinander umlaufende Mahlscheiben. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die mit 38 bezeichnete Scheibe umlaufend und wird von einem Mechanismus 42 angetrieben, während die andere, mit 40 bezeichnete Mahlscheibe nicht umläuft. Letztere Mahlscheibe hat in der Mitte eine Ausnehmung 43, durch die das Mahlgut in den zwischen den beiden Scheiben befindlichen Mahlspalt 44 eingeführt wird. Das Mahlgutgeht durch den Spalt in radialer Richtung nach aussen hindurch, wobei es so zerteilt wird, dass die einzelnen Fasern bzw. Fibrillen voneinander freigelegt werden. In dem Mahlapparat wird ein Ueberdruck von Dampf aufrechterhalten, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Gas. Der fertige Faserbrei tritt aus dem Gehäuse des Apparats durch eine Leitung 46, in der ein Austragventil 48 sitzt, aus. Das umlaufende Mahlglied 38

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wird durch einen zu dem Mechanismus 42 gehörigen hydraulischen Servomotor in bekannter Weise unter hohem axialen Druck gegen das nichtumlaufende, ortsfeste Mahlglied 40 angepresst gehalten, um den erforderlichen Mahldruck zu schaffen.

Gemäss der Erfindung ist nun in der Zuführleitung 22 für das Mahlgut zu dem Mahlapparat 28 und vorzugsweise unmittelbar neben dem Apparat ein Dampfsieb in der Form eines gelöcherten Blechs 50 vorgesehen, das einen Teil der Schnecke 23 dicht umschliessenden Wand bildet, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Hierdurch dient der Aussenumfang der Schnecke als Abstreifglied für das Siebblech. Auf der Aussenseite des Blechs ist ein Auslass 52 abgegrenzt, von dem eine Dampfleitung 54 ausgeht. Das Siebblech kann sich um den ganzen Umfang des Förderers 22 herum erstrecken, umgreift jedoch bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur dessen oberen Teil. Die Löcherungen in dem Siebblech können runde Löcher 58 sein, wie zeichnerisch dargestellt ist, oder auch Schlitze. Diese haben, wenn das Ausgangsgut Sägespäne o.dgl. ist, zweckmässig einen Durchmesser bzw. eine Weite von 1 - 3 mm. Für übliche Holzhackspäne können die entsprechende Abmessungen 3 bis zu 12 mm sein.

Die Leitung 54 hat eine Zweigleitung 56, die über ein Ventil 58 Dampf aus der Anlage wegleitet, während eine andere Leitung, und zwar die oben bereits erwähnte Leitung 18, über ein Ventil 60 einen anderen Teil des Ueberdrucksdampfes in den Vorwärmer 16 der Anlage zurückführt und damit das Mittel darstellt, das das Ausgangsgut vorerwärmt. Der Dampfdruck in der Auslassleitung 56 wird mittels eines das Ventil 58 betätigenden Reglers 62 eingestellt. Mittels einen Höhenstand· reglers 64 wird die Drehzahl der Förderschnecke 21 einqestelltund dadurch die Mahlgutmenge in dem Vorwärmer 16 auf einem gewünschten Stand gehalten.

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Die dem umlaufenden Mahlglied 38 zugeführte Energie wird, wie oben erwähnt, grossenteils in Wärme umgewandelt, die ihrerseits Dampf erzeugt. Dieser Dampf tritt zu einem Teil zusammen mit dem fertigen Faserbrei über die Leitung 46 und das Ventil 48 aus dem Gehäuse des Mahlapparats aus. Ein anderer Teil des erzeugten Dampfes strömt rückwärts im Mahlspalt zu der Zuführleitung für das Mahlgut, wobei der durch die Löcherungen 51 des Siebblechs 50 zu dem Auslass 52 und von dort zu der Auslasstelle bzw. dem Vorwärmer 16 über die Leitungen 54, 56 und 18 weitergeht. Die erzeugte Dampfmenge, die sehr gross sein kann, lässt sich nunmehr gemäss der Erfindung in einer kontrollierbaren Weise wegleiten, ohne die Zufuhr von Mahlgut zu dem Mahlspalt des Mahlapparats zu beeinträchtigen. Von dem entweichenden Dampfstrom mitgerissene Teilchen des unbehandelten Mahlguts werden von dem Siebblech aus dem Dampfstrom abgeschieden. Gleichzeitig stellt die Zusammenarbeit zwischen der Schnecke 23 und dem Siebblech 50 sicher, dass die abgeschiedenen Teilchen abgestreift und in den zu dem Mahlspalt gehenden Strom von Mahlgut zurückgeführt werden. Auf dieser Weise werden die Löcherungen stets offen gehalten.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann das Dampfsieb umlaufend sein und mit nichtumlaufenden Gliedern zusammenwirken, die für eine fortdauernde oder abbruchsweise Abstreifung der gefangenen Teilchen sorgen. Diese Abstreifwirkung lässt sich in gewissen Fällen auch dadurch erzielen, dass das Dampfsieb bzw. das Siebblech in solchen Umlauf versetzt werden, dass die abgeschiedenen Mahlgutteilchen von dem Blech durch Einwirkung der Fliehkraft weggeführt werden. Das Siebblech kann zusätzlich zu mechanischer

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Abstreifung auch dadurch gereinigt werden, dass man es mit einer Flüssigkeit oder Dampf überspült, die unter höherem Druck zugeführt werden als dem während des Mahlvorgangs aufrechterhaltenen Druck.

- Patentansprüche -

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

.JVorrichtung zur Herstellung von Faserbrei aus 1 i gnb*rel 1 ulosehal tigern Gut, wie Holzhackspänen, mit einem Mahlapparat mit einem zwischen zueinander umlaufenden Mahlgliedern befindlichen Mahlspalt zur Zerkleinerung des Guts und mit einer Zuführleitung zur Einspeisung des Guts in den Mahlspalt, gekennzeichnet durch einen zum Wegleiten von in dem Mahlspalt (44) während der Mahlarbeit erzeugtem, gegen diese Zuführleitung (22) rückwärts strömenden Dampf aus der Leitung vorgesehenen Auslass (46), in dem ein Dampfsieb (50) angebracht ist, das zum Zusammenarbeiten mit einem Glied (23) zum Entfernen von auf dem Sieb (50) abgeschiedenen, von dem Dampfstrom mitgerissenen Gutteilchen eingerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch g e kennzei chnet, dass das letztgenannte Glied (23) unter Drehbewegung die auf der dem Mahlspalt (44) zugekehrten Seite des als gelöchertes Blech ausgeführten Siebs (50) aufgefangenen Gutteilchen abzustreifen eingerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, d a du r c h gekennzeichnet, dass das Glied eine in der Zuführleitung (22) angebrachte Einspeiseschnecke (23) für das Mahlgut ist, wobei die Siebplatte (50) den Auslass (46) deckt und sich dicht an den Aussenumfang der Schnecke (23) anschliesst, derart, dass die Schnecke als Abstreifer für Entfernen der von dem rückwärts strömenden Dampf auf dem Siebblech (50) abgeschiedenen Teilchen dient.

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ORIGINAL INSPECTED

* 27S7737
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 -3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass das Siebblech (50) sich über einen Teil des Umfangs der Zuführleitung (22) erstreckt, bei liegender Leitung vorzugsweise über deren oberen Teil.

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