DE2811820C3 - Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Vorrichtungen werden bei der Papierherstellung eingesetzt.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Pulpe aus Holz wird das Holz, das in der Form von Holzschnitzeln vorliegen kann, in einer Kochvorrichtung, ζ. Β. einem Autoklaven, erhitzt. In dieser Vorrichtung wird das Lignin chemisch aufgelöst und erhitzt, um die Cellulosefasern freizugeben, so daß diese zu Papier verarbeitet werden können.

Die ausgekochten Pulpefasern werden dann in einen Tank geblasen, wo der Dampf abgelassen wird. Behandlungsflüssigkeit wird dem Tank zugeführt, um das Material in dem Tank auf einen Feststoffgehalt oder Fasergehalt von angenommen etwa V/j bis 4% zu verdünnen. Die von dem Tank kommende Pulpeaufschlemmung wird dann gewöhnlich vor dem Einlaß der Waschvorrichtung weiter auf einen Feststoff- oder Fasergehalt von etwa 1% verdünnt, um eine gute Bildung einer Pulpeschicht oder Pulpematte auf dem Zylinder der Waschvorrichtung zu ermöglichen.

In der Waschvorrichtung wird eine Pulpeschicht oder Pulpematte aus der Pulpeaufschlemmung gebildet, und die Behandlungsflüssigkeit wird herausgezogen. Wenn die Pulpeaufschlemmung in den Bereich der Schichtbildung oder Mattenbildung eintritt, wird durch den Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des drehbaren Zylinders eine Pulpeschicht oder Pulpematte gebildet. Die so gebildete Matte geht dann durch eine Verdichtungszone, wo noch mehr von der Behandlungsflüssigkeit herausgezogen oder herausgedrückt wird. Dieses weitere Entfernen von Behandlungsflüssigkeit kann durch eine Druckplatte oder Leitplatte bewirkt werden. Der Zweck dieser Platte besteht darin, die gebildete Pulpematte ohne ein Zerreißen der Matte in der kürzest möglichen Zeit auf einen hohen Feststoffgehalt oder Fasergehalt von etwa 15 bis 20% zu entwässern. Das Entwässerungsverhältnis oder der Konvergenzwinkel zwischen dem Zylinder und der Druckplatte oder Leitplatte ist sehr wichtig. Der Konvergenzwinkel muß sich bei Änderungen der Mattendicke oder Schichtdicke ebenfalls verändern, um die gebildete Matte möglichst wirkungsvoll zu entwässern, wobei jedoch die Matte nicht zerstört oder zerrissen werden darf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für die Druckplatte oder LiUpIaUe zu schaffen, bei der sich der Konvergenzwinkel selbsttätig auf den richtigen Wert einstellt, wenn sich die Schichtdicke der Pulpematte auf dem Zylinder verändert.

Die Erfindung ist im wesentlichen in Anspruch I gekennzeichnet.

Weitere wesentliche und vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt;

Fig.2 ist ein vergrößerter Teilschnitt, der die gelenkige Anordnung der Druckplatte in dem Bereich zeigt, in dem der Mattenbildungsbereich in den Verdichtungsbereich übergeht;

F i g. 3 ist eine Ansicht der Druckplatte von unten;

Fig.4 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Druckplatte;

Fig. 5 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 4 und veranschaulicht die selbsttätige Einstellung der Druckplatte in Abhängigkeit von der Mattendicke.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist eine Vakuumoder Druck-Waschvorrichtung für Pulpe einen mit Drahtgewebe bedeckten Zylinder 10 auf, der in einem Bottich 12 umläuft, der eine Pulpeaufschlemmung enthält. Der untere Teil des Zylinders 10 ist in die Pulpebeaufschlemmung eingetaucht. Mittels im Inneren angeordneter, nicht dargestellter Ventile wird ein Vakuum oder eine Druckdifferenz erzeugt, wenn der sich drehende Zylinder 10 in die Pulpeaufschlemmung eintaucht. Die Behandlungsflüssigkeit wird nach innen durch das nicht dargestellte Drahtgewebe hindurch gezogen, so daß eine Schicht oder Matte 14 aus Pulpe auf der äußeren Oberfläche des Drahtgewebes zurückbleibt. Diese Schicht oder Matte wird dort durch den Unterdruck innerhalb des Zylinders 10 gehalten. Wenn der Zylinder 10 seine Drehung fortsetzt, taucht die Dicke, an der Zyünderoberfläche haftende Pulpeschicht '>der Pulpematte aus der Pulpeaufschlemmung auf. Es vird weiterhin Behandlungsfliissigkeit aus der Pulpe abgesaugt, und zwar infolge des Druckunterschiedes zwischen der äußeren Atmosphäre und dem Unterdruck

innerhalb des Zylinders 10. Schließlich wird das Vakuum oder der Unterdruck abgeschaltet, und die gewaschene Pulpematte 14 wird von dem Drahtgewebe des Zylinders 10 durch einen Kratzer 16 abgenommen, kurz bevor der Zylinder an seiner entsprechenden Umfangs- s stelle den Umlauf erneut beginnt.

Die Putpeaufschlemmung, die einen Feststoffgehalt bis zu etwa 4% aufweisen kann, wird durch eine Pulpeleitung 18 in einen Einlaßkasten 20 eingeführt. Die Pulpeaufschismmung fließt dann um ein schwenkbar to gelagertes Glied 22 herum, das sich um ein Gelenk 24 verschwenken kann, und die Pulpeaufschlemmung fließt in den Raum zwischen dem Außenumfang des drehbaren Zylinders 10 und der inneren Oberfläche des Bottichs 12.

Aus der Pulpeaufschlemmung beginnt sich eine Pulpematte 14 in dem Schichtbildungsbereich zu bilden, dei in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien rechts dargestellt ist. Eine in besonderer Weise ausgebildete Druckplatte 26, die stromabwärts von dem Einlaßkasten χ 20 für die Pulpeaufschlemmung angeordnet ist, übt eine Zusammendrückkraft oder Verdichtungskraft auf die sich bildende Matte aus, und zwar mittels kleiner Betätigungsglieder 30 von denen eines in F i g. 1 dargestellt ist. Durch einen Einlaß 31 tritt Waschwasser :s in den Bottich 12 ein. Nicht dargestellte Wasserberieselungseinrichtungen können verwendet werden, um Waschwasser auf die Matte 14 aufzubringen, kurz bevor diese durch den Kratzer 16 entfernt wird.

Die Druckplatte 26 besieht aus einer dünnen in nachgiebigen Platte 40, die sich in Längsrichtung über die ganze Länge des Zylinders 10 erstrecken kann. Die dünne nachgiebige oder biegsame Platte 40 erstreckt sich in Umfangsrichtung von einem Punkt innerhalb der Schichtbildungszone bis zum Ende der Verdichtungszo- r> ne, die in Fig. 1 links durch strichpunktierte Linien dargestellt ist. Mit der Unterseite der nachgiebigen Platte 40 ist eine erste Gruppe Verstärkungsrippen 42 und eine zweite Gruppe Verstärkungsrippen 44 verbunden. Obwohl der größte Teil der Rippen 42 und w 44 mit der nachgiebigen Platte 40 in Uinfangsrichtung verbunden ist, haben die frei vorragenden Enden 46 und 48 der Verstärkungsrippen 42 und 44 einen gewissen Abstand von der radial äußeren Oberfläche der nachgiebigen Platte 40. Hierdurch werden an der Platte r> 40 Bereiche 50 gebildet, in denen sich die Platte 40 biegen kann, so daß sie in dem Bereich in dem die Schichtbildungszone in die Verdichtungszone übergeht, sich biegen und als Gelenk wirken kann.

In ähnlicher Weise sind frei vorragende Enden 52 an >o den Rippen 42 und frei vorragende Arme 54 an der Seitenwand 56 des Bottichs 12 mit Abstand von der dünnen nachgiebigen Platte 40 an den Bereichen 58 innerhalb der Schichtbildungszone vorgesehen. Auf diese Weise bilden die Biegebereiche 58 ein zweites v> Gelenk.

Das in den F i g. 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine sich in Längsrichtung oder Umfangsrichtung erstreckende Druckplatte 68, die mittels eines Gelenkzapfens 60 schwenken v.it dem Bottich 12 w verbunden ist. Eine weitere Gelenkverbindung ist durch einen Gelenkbolzen 62 an der Stelle gebildet, wo der Schichlbildungsbereich in den Verdichtungsbereich übergeht. Wie bei dem Alisführungsbeispiel nach den F i g I bis 3, kann eine Vielzahl von Retätigungseinrich- h¹. t... :n vorgesehen sein, um eine Druckkraft oder Verdichtungskraft auf die Rippen 64 der gelenkig angeordneten Druckplatte auszuüben und so den Konvergenzwinkel selbsttätig in Abhängigkeit von der Mattendicke einzustellen.

Am Anfang der Verdichtungszone hat die Matte 14 einen sehr geringen Feststoffgehait, insbesondere in der Nähe der Druckplatte. Der Feststoffgehalt liegt unterhalb von etwa 4%. Daher ist die Reißfestigkeit oder Scherfestigkeit der Pulpematte niedrig. Wenn der Konvergenzwinkel A (Fig.4) die Entwässerungsrate überschreitet, wird der Druck in dem Bereich 66 zwischen der Matte 14 und der radial inneren Oberfläche der Platte 68 zu groß und übersteigt die Scherfestigkeit oder Reißfestigkeit der Pulpematte 14, und eine Flüssigkeitsströmung in entgegengesetzter Richtung tritt ein. In Richtung auf den Bereich 70 (Fig.4) nimmt der Feststoffgehalt und damit die Reißoder Scherfestigkeit der Pulpematte 14 zu. Wenn der Konvergenzwinkel an diesem Punkt die Entwässerungsrate überschreitet, tritt ein Flüssigkeitsstrom in umgekehrter Richtung kaum auf, aber der Druck kann so hoch ansteigen, daß die Matte zerreißt, und die Flüsssigkeit wird dann durch Risse oder Schlitze in der Matte 14 abgezogen. Dies bewirkt natürlich, daß das Waschwasser nach Art eines Kurzschlusses durch die Risse oder Scnlitze in der Matte hindurchtritt, wenn die so zerstörte Matte in den Waschbereich eintritt, und ein ordnungsgemäßes Entfernen der ursprünglichen Behandlungsflüssigkeit kann durch das Waschen nicht erzielt werden.

Wenn die Matte 14 aus verschiedenen Gründen, beispielsweise wegen einer Erhöhung der Zylindergeschwindigkeit, ihre Dicke von der in F i g. 4 dargestellten Dicke auf die halbe in F i g. 5 dargestellte Dicke ändert, kann mathematisch gezeigt werden, daß zum Erzielen einer ordnungsgemäßen Entwässerung der Konvergenzwinkel B gemäß Fig. 5 halb so groß sein muß wie der Konvergenzwinkel A gemäß F i g. 4. Eine Kontrolle oder Steuerung des Konvergenzwinkels ist durch geeignete Anordnung der Betätigungselemente 30 möglich. Es kann mathematisch gezeigt werden, daß der Schwerpunkt des Kraftdiagramms der Betätigungselemente sich immer an derselben Stelle befindet, und zwar unabhängig von der Art der Pulpe und von der Mattendicke. Wenn also die Betätigungselemente richtig angeordnet sind, erhält-man automatisch das gleiche Kraftdiagramm für die Betätigungselemente und infolgedessen selbsttätig den richtigen Konvergenzwinkel. Der Konvergenzwinkel ist definiert als der Winkel zwischen einer Tangente an den Zylinder an der Gelenkstelle, wo die Schichtbildungszone in die Verdichtungszone übergeht, und einer Tangente an die radial innere Oberfläche der Druckplatte an derselben Gelenkstelle.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Waschvorrichtung zum Waschen von aus einem Tank erhaltener Pulpe beschrieben wurde, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zwischen verschiedenen chemischen Behandlungsstufen in einem Bleichverfahren eingesetzt werden. Obwohl die Waschvorrichtung im allgemeinen als eine mit Vakuum arbeitende Einrichtung beschrieben wurde, kann an der Innenseite des Zylinders ein anderer Druck als ein Vakuum aufrechterhalten werden, vorausgesetzt, daß der Innendruck geringer ist als an der Außenseite des Zylinders.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entwässern von Pulpe mit einem Bottich, einem drehbaren Zylinder in dem Bottich, einem Einlaß zur Zuführung von Pulpeaufschlemmung in den Bottich, wobei der Bottich wenigstens eine Schichtbüdungszone aufweist, auf die eine Verdichtungszone folgt, um eine Pulpeschicht oder Pulpematte auf dem drehbaren Zylinder zu bilden, und mit einer Einrichtung zum Entfernen der Pulpematte von dem Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß eine längliche Druckplatte (40, 68) sich in Umfangsrichtung von einem Punkt innerhalb der Schichtbildungszone bis in die Verdichtungszone erstreckt, daß die Druckplatte an ihrem stromaufwärtigen Ende in der Schichtbildungszone gelenkig mit dem Boitich (12) verbunden ist, daß die Druckplatte auch in dem Bereich gelenkig ausgebildet ist, in dem die Schichtbildungszone in die Verdichtungszone übergeht, und daß in der Verdichtungszone Betätigungsmittel (30) angeordnet sind, um eine Betätigungskraft gegen die radial äußere Oberfläche der Druckplatte auszuüben, wobei die Betätigungsmittel so angeordnet sind, daß die Druckplatte sich selbsttätig in Abhängigkeit von Veränderungen in derSchichtdikke der gebildeten Matte einstellt, um den richtigen Konvergenzwinkel zu bilden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte eine dünne, nachgiebige oder biegsame Platte (40) mit einer Vielzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Stützrippen (42, 44) ist, die an der Außenseite der Platte angeordnet sind, und daß die Stützrippen so angeordnet sind, daß sie ein Biegen der dünnen nachgiebigen Platte nur an den zwei Gelenkstcllen (50,58) zulassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Gelenkstellen durch Gelenkzapfen (60, 62) gebildet sind, die sich durch Gelenklöcher an den beiden Gelenkstcllen erstrekken.