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Vorrichtung zum Zerfasern und Mahlen von Papiermasse oder anderem
faserförmigen Material Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Zerfasern und Mahlen von Papiermasse oder anderem faserförmigen Material, die
aus einer in einem Behälter angeordneten, rotierbaren Walze mit darauf befindlichen
Zerfaserungs-und :Mahlorganen besteht, die gegen eine Anzahl fest angeordneter,
das Grundwerk bildender, in der Längsrichtung der Walze sich erstreckender Messer
arbeiten, deren eine Kantenpartien gegen die Walze gerichtet sind. Das für die Erfindung
Kennzeichnende ist, daß die festen Zerfaserungs- und Mahlorgane der Vorrichtung
ausschließlich aus den Messern gebildet werden, die ganz nahe aneinander angeordnet
und am ganzen oder größeren Teil des Umfangs der Walze angebracht sind, so daß die
nach innen gekehrten Kantenpartien der Messer die Innenseite eines die Walze ganz
oder zum größeren Teil umgebenden, durchbrochenen Hohlkörpers bilden, der in einiger
Entfernung von den Wänden des Behälters gelegen und derart angeordnet ist, daß er
die nicht fertig bearbeitete Masse einschließt, während die fertig bearbeitete Masse
am Umfang des Hohlkörpers ungehindert durch die zwischen den Messern gebildeten
durchgehenden Kanäle und in das mit .einem Ablauf kommunizierende Innere des Behälters
hinaus abgeleitet werden kann.
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Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, mit sehr hohen
Massenkonzentrationen zu arbeiten und eine besonders wirksame Zerfaserungs
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und Mahlwirkung zu erreichen. Weitere Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung
hervor.
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. Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsformen der Erfindung.
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Fig. i zeigt einen senkrechtenLängsschnitt durch die Vorrichtung gemäß
der einen Ausführungsform, und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs derLini.e2-2,
in Fig. r; Fig.3 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß
der anderen Ausführungsform; Fig. 4 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 4-4
in Fig. 3.
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Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. i und 2 ist in einem Behälter
i eine rotierbare, vorzugsweise konische Walze 2 angebracht, deren Mantelfläche
undurchbrochen, d. h. ohne durchgehende Öffnungen ist. Die Walze 2, die mittels
einer Hülse 4 auf einer rotierbar gelagerten Achse 5 befestigt ist, hat auf ihrer
ganzen Mantelfläche 3 eine Anzahl längs gerichteter, über den ganzen Umfang verteilter
Zerfaserungs- und Mahlorgane in der Form von Messern 6, die in geeignetem Abstand
voneinander liegen. =D ,ie Hülse 4 ist mittels einer Anzahl radialer Arme 7 mit
der Mantelfläche 3 der Walze 2 verbunden. Die Messer ,6 arbeiten gegen eine Anzahl
längs gerichteter, nicht rotierender Zerfaserungs- und Mahlorgane (Grundwerk) in
der Form von Messern B.
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Die das Grundwerk bildenden Messer 8 sind derart angeordnet, daß offene,
durchgehende Kanäle 9 zwischen ihnen gebildet werden, durch welche die von den Messern
6 und 8 bearbeitete Masse zu einem außerhalb der Messer gelegenen Raum io, der mit
dem Ablauf i i kommuniziert, abgeleitet wird. Die Messer 8 werden mittels einer
Anzahl im Behälter i befestigter, in geeignetem gegenseitigem Abstand gelegener
Ringe 12 getragen und in ihren richtigen Stellungen festgehalten. Wie aus Fig.2
ersichtlich, umgeben die Messer 8 den Umfang der Walze :2 mit Ausnahme der Stelle,
an der sich der oben vorgesehene Zulauf 13 für die Mässe befindet. Die Messer 8
umgeben also den allergrößten Teil des Umfangs der Walze 2.
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Die Achse 5 kann mittels einer an sich bekannten-Regulierungsvorrichtung
14r, durch welche die Achse und damit auch die Walze 2. in der Längsrichtung verschoben
werden können, betätigt werden, so daß der Abstand zwischen den rotierenden Messern
6 und den ' damit zusammenwirkenden, nicht rotierenden Messern ;8 (dem Grundwerk)
zur Regulierung des Mahldruckes geändert werden kann.
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Die Masse wird durch den Zulauf 13 zugeführt und füllt durch ihr Gewicht
die .Zwischenräume zwischen den Messern 6 und der Wälze 2i aus. Bei der Rotation
der Walze wird die Masse einer intensiven Bearbeitung der miteinander. zusammenwirkenden
rotierenden Messer 6 und der feststehenden Messer 8 im Grundwerk unterworfen., so
daß eine wirksame Zerfaserung und Mahlung der Masse bewirkt wird. Auf Grund .der
.Zentrifugalkraft wird bei der Rotation der"Walze2 die in die Zwischenräume der
Messer 6 eingeführte Masse nach auswärts gegen die feststehenden Messer 8 geschleudert.
Die bearbeitete Masse wird bei der Rotation der Walze durch die Zentrifugalkraft
dazu gezwungen, durch die Kanäle zwischen den Messern 8 ungefähr radial nach auswärts
zum Raum io zu passieren, aus dem sie weiter zum Ablauf i r-geführt wird.
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Die' Vorrichtung ist für die ununterbrochene Zerfäserung und Mahlung
der Masse bestimmt. Die Bearbeitung kann aber auch, wenn es in Sonderfällen gewünscht
wird, z. B. wenn es sich um Lumpenmasse handelt, ,diskontinuierlich durchgeführt
werden, wobei Masse, die schon durch die Vorrichtung passiert ist, in an sich .bekannter
Weise zu' dem Zulauf der Vorrichtung für wiederholte Bearbeitung zurücktransportiert
wird.
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Bei früher bekannten Zerfaserungs- und Mahlvorrichtungen dieser Art
ist ein unnötig hoher Kraftverbrauch erforderlich, weil der größte Teil der Kraft
für den Transport der Masse durch .das Mahlaggregat verwendet wird. Es ist nämlich
bekannt, daß die Masse in üblichen Holländern das Grundwerk vielmals -passieren
muß, ehe- sie hinreichend gemahlen ist, da nur die äußersten Messer des Grundwerks
eine eigentliche Mahlwirkung ausüben. Bei der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dagegen die. Kraft hauptsächlich für die eigentliche Zerfaserungs-
und Mahlarbeit ausgenutzt, und jedes Messer des Grundwerks hat eine mahlende Wirkung,
weil .die schon gemahlene Masse stets die Möglichkeit hat, frei zwischen den Messern
des Grundwerks aus dem Mahlbereich heraus zu passieren. Der Kraftverbrauch, pro
Tonne Papier berechnet, wird bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung bedeutend geringer
als bei bekannten Vorrichtungen, da die Masse, wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht,
nach und nach, sobald sie gemahlen ist, unmittelbar den Mahlbereich verläßt und
also nicht unnötigerweise um die ganze Mahlvorrichtung herum transportiert werden
muß. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird die Zentrifugalkraft der rotierenden
Walze zur kontinuierlichen Zuführung der Masse zwischen die rotierenden und die
feststehenden Messer ausgenutzt, und um die gemahlene Masse dazu zu zwingen, zwischen
die letzterwähnten Messer aus dem Mahlbereich heraus passieren. Da bei der Vorrichtung
gemäß der Erfindung die Zentrifugalkraft also auf den Mahlverlauf eine vorteilhafte
Wirkung hat, kann die Walze eine viel höhere Rotationsgeschwindigkeit haben als
in früher bekannten Mahlvorrichtungen dieser Art, wodurch die Mahlkapazität dementsprechend
vergrößert wird. Mit der Vorrichtung kann nach Belieben rösche oder schmierige Masse
hergestellt werden.
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Die Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von
der früher beschriebenen Ausführung hauptsächlich darin, daß zwei Zuläufe r.3 vorgesehen
sind, und.zwareiner an jedem Ende
der rotierenden Walze 2, durch
welche die Masse ins Innere der Walze hineingeführt wird. Ein weiterer Unterschied
besteht darin, daß die Walze von den in geeignetem Abstand voneinander gelegenen
Messern 6 gebildet ist, welche nicht, wie in der Ausführung gemäß den Fig. i und
2, auf einer ganzen, undurchbrochenen Mantelfläche angeordnet sind, sondern mittels
rotierbarer Ringe 15 getragen und in ihren Stellungen festgehalten werden, so daß
zwischen den Messern 6 durchgehende Kanäle 16 zwischen dem Inneren der von den Messern
6 gebildeten Walze und den feststehenden Messern 8 des Grundwerks gebildet werden.
Die in das Innere der Walze hineingeführte Masse kann also bei der Rotation der
Walze durch die Kanäle 16 zu den feststehenden Messern 8 hinauspassieren. Im Gegensatz
zu der Ausführungsform gemäß den Fig. i und 2, umgeben die feststehenden Messer
8 gemäß den Fig. 3 und q. den ganzen Umfang der rotierenden Messerwalze. Die Messer
8 werden wie bei der ;Ausführung gemäß den Fig. i und 2 von im Behälter i befestigten
Ringen 12. getragen und festgehalten. Die früher erwähnten, rotierbareri Ringe 15
sind mittels Arme 17 mit der Hülse 4 verbunden, die auf der rotierbar gelagerten
Achse 5 befestigt ist, die auch bei dieser Ausführungsform durch eine Einstelleinrichtung
14. betätigt werden kann. Jeder der Zuläufe 13 kann unten in zwei Kanäle 18 ausgestaltet
sein, die in die rotierende Messerwalze münden, und zwar einer auf jeder Seite der
Achse 5 (vgl. Fig. 4.).
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Die Vorrichtung gemäß der zuletzt beschriebenen Ausführungsform hat
dieselben Vorteile wie die Vorrichtung gemäß den Fig. F und 2. Die Nfahlkapazität
und Wirkung sind aber noch höher als bei dieser Ausführungsform, weil die feststehenden
:Messer 8 gemäß den Fig. 3 und 4. den ganzen Umfang der rotierenden Messerwalze
umgeben. Die Zentrifugalkraft der rotierenden Messerwalze wird bei der Ausführungsform
gemäß den Fig. 3 und a. noch besser ausgenutzt als bei dererstbeschriebenen .Ausführungsform,
da die in das Innere der Messerwalze hineingeführte Masse bei der Ausführungsform
gemäß den Fig. 3 und .4 nach auswärts durch die Kanäle 16 zwischen den rotierenden
Messern 6 geschleudert wird, um zwischen diesen Messern und den feststehenden Messern
& gemahlen zu werden, wonach die gemahlene Masse den Mahlbereich dadurch verläßt,
daß sie gezwungen wird, durch die zwischen den feststehenden Messern 8 befindlichen
Kanäle 9 zum Raum io und von dort weiter zum Ablauf ii zu passieren. Da die Masse
bei der Ausführungsform gemäß den Fig.3 und :I durch die beiden Enden der rotierenden
Messerwalze zugeführt wird, wird sie längs der ganzen Länge der Walze in solcher
Menge verbreitet und verteilt, (1a11 die Walze während der Arbeit immer eine gewisse
Reserve enthält, die eine gleichmäßige und ununterbrochene Speisung sicherstellt.
Die große Zufuhrkapazität bewirkt, daß die Vorrichtung zum Mahlen aller Papierqualitäten
ausgezeichnet geeignet ist. Die Produktionskapazität bei der Ausführungsform gemäß
den Fig. 3 und .4 ist noch größer als bei derjenigen gemäß den Fig. i und 2.
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Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen können natürlich
in vielen Beziehungen verändert werden, ohne daß von dem Grundgedanken der Erfindung
abgewichen wird.