DE3622056C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Faserbrei bzw. Papierbrei, vorzugsweise für die Verwendung in der Blasleitung eines kontinuierlich arbeitenden Zellstoffkochers, mit einem Gehäuse mit einer drehbar angeordneten Welle, wobei das Gehäuse aus einer ersten Kammer mit einem Faserbrei- bzw. Papierbreieinlaß und mit einem Auslaß für Verunreinigungen, einer zweiten Kam­ mer mit einem Auslaß für Faserbrei bzw. Papierbrei, aus dem Verunreinigungen im wesentlichen entfernt worden sind, und aus einer Öffnung zwischen den Kammern besteht, und wobei eine mit der Welle rotierende, wenigstens einen Spalt begrenzen­ den Scheibe vorgesehen ist.

Bei der Papierherstellung sind in dem Faserbrei bzw. Papier­ brei Verunreinigungen enthalten, die entweder von außen in den Brei gelangt sind oder durch Unzulänglichkeiten bei der Herstellung erzeugt worden sind. Die Verunreinigungen können unterschiedliche Größen haben, wie z. B. Sandteilchen, Kies, Steine, Schraubenmuttern, Teile von Schweißelektroden und andere Metallteile, oder sie können auch natürliche Teile sein, wie Äste und andere Holzstücke.

Solche Verunreinigungen müssen, um die Maschinen und Anlagen zur Weiterbehandlung vor Beschädigungen zu schützen, oder aus anderen Gründen, aus dem Faserbrei bzw. Papierbrei ent­ fernt werden.

Es sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 42 31 881, DE 28 54 789 A1), bei denen am Umfang mehrerer Scheiben zwischen benachbarten Stirnflächen kreis­ förmige Spalte gebildet sind, die der Faserbrei bzw. Papier­ brei in radialer Richtung durchsetzen muß, während größere Verunreinigungen diesen Spalt nicht durchsetzen können. Um die Spalte freizuhalten, sind hier Reinigungsvorrichtungen in Form von in die Spalte eingreifenden Schabern oder Messern erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die unerwünschten Verunreinigungen an einem Eindringen in den Spalt gehindert werden und dadurch die Betriebssicher­ heit der Vorrichtung erhöht wird.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Hierdurch werden Verunreinigungen nach außen abgeschleudert, bevor sie den Spalt erreicht haben. Es ist auch möglich, Verunreinigungen zu entfernen, die an sich kleiner als der Spalt sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung mit einer typischen Zahnscheibe in einem Längsschnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die mit Zähnen ver­ sehene Scheibe, und zwar von der rechten Seite der Fig. 1 aus gesehen.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einer ersten Kammer mit einem Einlaß 2 für den Faserbrei bzw. Papierbrei und einem Auslaß 6 für die nicht er­ wünschten Verunreinigungen 7. Die zweite Kammer des Gehäuses enthält einen Auslaß 4 für die Suspension 5, aus der die nicht erwünschten Teilchen entfernt worden sind. Innerhalb des Gehäuses rotiert eine Welle 10, die durch eine Antriebsvor­ richtung 11 angetrieben wird. Die Welle ist in einem Lager und einer Dichtvorrichtung 12 gehalten, und sie ragt einen ge­ wissen Abstand in das Gehäuse hinein. Am äußersten Ende der Welle in dem Gehäuse an der Grenze zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer ist eine kreisförmige Scheibe 13 an der Welle befestigt, die zwischen ihrem Umfang und einem im Gehäuse befestigten Ring 14 einen Spalt 15 bildet. Außerdem ist auf dem Wellenende außerhalb der Scheibe 13 eine besonders geformte Reinigungsvorrichtung 1 befestigt, welche die Form nach Fig. 2 aufweist. Die Scheibe 13 und die Reinigungsvorrich­ tung 16 sind in geeigneter Weise mit einer Vorrichtung 17 an der Welle befestigt. In der zweiten Kammer ist an der Welle ein Rad 18 mit geeignet geformten Flügeln oder Schaufeln befestigt, welches für die Herausförderung und das Pumpen vorgesehen ist. Unterhalb der Vorrichtung ist schematisch ein System für das Sammeln und Austragen von nicht erwünschten Fremdteilchen vor­ zugsweise etwa gleicher Abmessung wie der Auslaß 6, einem Ven­ til 21, einem Behälter 22 mit einer Auslaßleitung 23 und einem Ventil 24 besteht. Dem unteren Teil des Behälters kann Flüssig­ keit 26, allgemein Wasser, durch einen Einlaß 25 zugesetzt werden, um einen geringfügigen Aufwärtsstrom von Flüssigkeit durch den Behälter 22 und die Leitung 20 zu bewirken, so daß dieses System nicht mit Fasern aus der Suspension gefüllt wird und somit im wesentlichen nur die nicht erwünschten Teilchen enthält.

In Fig. 2 ist die Reinigungsvorrichtung 16 gezeigt, die aus einer Anzahl zahnartiger Elemente 30 besteht, die - in Rotationsrichtung gesehen - an ihrer Vorderkante mit der rückwärtigen Kante des vorhergehenden Zahnes einen Winkel A bilden, wobei die rückwär­ tige Kante vorzugsweise radial verläuft. Die Rotationsrichtung ist mit dem Pfeil 31 gezeigt. Das Loch 32 ist für die Befestigung der Vorrichtung 17 vorgesehen.

Ein durch den Oberteil des Zahnes um das Wellenzentrum ge­ zogender Kreis sollte zweckmäßig einen etwas größeren Durch­ messer haben als der kleinste Durchmesser des Ringes 14, und es sollte ein durch den Zahngrund gezogener Kreis zweck­ mäßig etwas kleiner sein als der Durchmesser der Scheibe 13. Auf diese Weise erscheint ein Teil des Zahnprofils in dem Spalt 15 zwischen der Scheibe 13 und dem Ring 14 während der Rotation der Welle und anderer rotierender Teile. Die für den Faserbrei- bzw. Papierbreistrom zur Verfügung stehende Öffnung besteht allgemein aus dem offenen Raum zwischen den im Spalt erscheinenden Zähnen. In der Fig. 1 ist der Abstand zwischen der als Zahnschiebe ausgebildeten Reinigungsvorrichtung 16 und dem Ring 14 relativ größer als in Wirklichkeit gezeigt, da es ausreichend ist, wenn die Zähne der Zahnscheibe von der Oberfläche des Ringes 14 ein kleines Spiel haben. Die Durchmessererstreckung des Spaltes selbst kann aber beträchtlich größer sein, z. B. 10-30 mm.

In Bezug auf Fig. 2 kann der Winkel A zweckmäßig 60-75° be­ tragen, so daß die Reinigungsvorrichtung (16) während ihrer Rotationsrichtung 31 auf beste Weise möglicherweise nicht erwünschte Teilchen abschleudert, die sich über die Reini­ gungsvorrichtung 16 nach auswärts oder rückwärts bewegen.

Eine Faserbrei- bzw. Papierbreisuspension 3, die von rechts in Fig. 1 in die Vorrichtung hineinströmt, wird nach aus­ wärts zum Spalt gedrängt, um diesen zu passieren. Gleichzei­ tig ist es die Aufgabe der Vorrichtung, daß der Querschnitt des Einlasses 2 beträchtlich größer ist als der Gesamtquer­ schnitt des Spaltes, weshalb der Faserbrei oder Papierbrei während des Durchganges einer Beschleunigung unterworfen wird und auch in Abhängigkeit von der Konzentration fluidisiert wird. Möglicherweise nicht erwünschte Teilchen in der Faser­ brei- bzw. Papierbreisuspension 3, insbesondere die schwe­ reren Teilchen, können nicht ausreichend so beschleunigt werden, daß sie den Spalt 15 durchsetzen, weshalb diese Teilchen durch einen oder mehrere Zähne beschleunigt und nach auswärts gegen den Umfang der Vorrichtung in der ersten Kammer ge­ schleudert werden, worauf sie unmittelbar oder nach dem An­ schlagen einer oder mehrerer Zähne schließlich in den Aus­ laß 6 fallen, wo die Teilchen durch die Rohrleitung 20 und das offene Ventil 21 in den Behälter 22 fallen. Die schwereren nicht erwünschten Teilchen werden weiter und schneller nach aus­ wärts gestoßen als die leichteren Teilchen. Während der Opera­ tion ist das untere Ventil 24 geschlossen. Gleichzeitig strömt eine geeignete Menge von Flüssigkeit 26 durch den Einlaß 25 ein, und zwar als kleiner Gegenstrom gegen das herabfallende Ma­ terial, wobei der Aufwärtsstrom groß genug sein sollte, um möglicherweise folgende Fasern aus der Fasersuspension oder Pa­ pierbreisuspension durch die Leitung 20 nach aufwärts und zurück in die Suspension zu führen, jedoch nicht so stark, daß die Fasersuspension oder Papierbreisuspension unnötigerweise verdünnt wird. Zu geeigneten Intervallen werden die Ventile umgeschaltet, so daß das Ventil 21 geschlossen wird und das Ventil 24 geöffnet wird, wodurch das nicht erwünschte Material die Vorrichtung verläßt, wie es mit dem Pfeil 7 angedeutet ist.

Während des Stromes des gereinigten Faserbreis bzw. Papier­ breies durch den Spalt 15 tritt aus natürlichen Gründen ein gewisser Druckabfall auf, der aber durch die Rotation des Ra­ des 18 in der zweiten Kammer kompensiert werden kann. An sich kann der Druck der Suspension 5, welche die Vorrichtung ver­ läßt, eher etwas höher sein als der Druck des Faserbreies oder der Papierbreisuspension 3, der bzw. die an der Vorrichtung ankommt. Die Vorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Faser- bzw. Papierbrei arbeitet aber auch ohne das Pumpenrad.

Die Vorrichtung kann als Separator für nicht erwünschte Teil­ chen in Faserbrei oder Papierbrei niedriger Konzentration als auch mit Faserbrei bzw. Papierbrei mit sogenannter mittlerer Kon­ sistenz, das ist zwischen 5-15%, arbeiten, da die Ausführung und die Umdrehungszahl des Rotors so gewählt werden können, daß der Brei während seines Weges durch den Spalt 15 fluidisiert wird. Es ist natürlich, daß nicht erwünschte Teilchen mit einer größeren Abmessung als die Öffnung des Spaltes diesen Spalt nicht durchsetzen können, jedoch hat es sich während praktischer Unter­ suchungen gezeigt, daß auch beträchtlich kleinere Teilchen als die Öffnung des Spaltes in wirksamer Weise durch die vor dem Spalt rotierende Reinigungsvorrichtung 16 aussortiert werden.

In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Reinigungsvor­ richtung 16 anders auszubilden, als es in Fig. 2 gezeigt ist, beispielsweise können die Zähne gegen geneigte hakenartige Vor­ richtungen ausgetauscht werden, die auch elastisch gemacht werden können, um den Schlag gegen besonders schwere Teilchen herabzusetzen und gleichzeitig die Ausschleuderwirkung während der elastischen Rückkehr zu vergrößern.

Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet für die Installation in einer Blasleitung von einem kontinuierlich arbeitenden Zell­ stoffkocher, um Teilchen auszuscheiden, welche die folgende Behandlungsmaschinerie beschädigen können. Sie kann als solche für jeden vorkommenden überatmosphärischen Druck gebaut werden.

Die normale Rotationsgeschwindigkeit beträgt etwa 1500 U/min., und es beträgt die Motorgröße 75-140 kW für eine übliche Papierbreiproduktion von 500-1000 Tonnen pro 24 Stunden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Verunreinigungen aus Faserbrei bzw. Papierbrei, vorzugsweise für die Verwendung in der Blasleitung eines kontinuierlich arbeitenden Zell­ stoffkochers, mit einem Gehäuse mit einer drehbar angeord­ neten Welle, wobei das Gehäuse aus einer ersten Kammer mit einem Faserbrei- bzw. Papierbreieinlaß und mit einem Aus­ laß für Verunreinigungen, einer zweiten Kammer mit einem Auslaß für Faserbrei bzw. Papierbrei, aus dem Verunreini­ gungen im wesentlichen entfernt worden sind, und aus einer Öffnung zwischen den Kammern besteht, und wobei eine mit der Welle rotierende, wenigstens einen Spalt begrenzende Scheibe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (13) so angeordnet ist, daß der Spalt (15) zwischen ihrem Umfang und dem Umfang der Öffnung gebildet ist, und daß in Strömungsrichtung vor der Scheibe (13) eine mit dieser rotierende Reinigungsvorrichtung (16) mit zahnartigen Elemen­ ten (30) vorgesehen ist, wobei sich die zahnartigen Elemente (30) in radialer Richtung über den Spalt (15) hinaus erstrek­ ken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die zahnartigen Elemente (30) - in Rotationsrich­ tung gesehen - eine in Bezug auf den Radius so geneigte Vorderkante aufweisen, daß die zwischen die Zähne eindringenden Teilchen nach auswärts geschleudert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zähne aus geneigten, hakenartigen Elementen bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die hakenartigen Elemente elastisch ausgebildet sind, um den Schlag gegen schwerere Teilchen herabzusetzen und die Ausschleuderwirkung bei der elastischen Rückbewe­ gung zu vergrößern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Welle in der zweiten Kammer ein Rad (18) befestigt ist, das mit Flügeln oder Schaufeln für die Hinaus­ förderung des von den Verunreinigungen befreiten Faserbreis bzw. Papierbreis versehen ist.