CH372547A - Stofflöser für die Papierherstellung - Google Patents

Description

      Stofflöser        für    die     Papierherstellung       Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich auf einen       Stofflöser,    insbesondere zum Auflösen von Halbstoff,  Altpapier und Ausschuss für die Papier-,     Karton        und          PappenherstelIung,    insbesondere auch zum     Auflösen     von     kunstharzhaltigem    Altpapier und     hartgepresstem     Zellstoff,     unter    Zusatz von Wasser und gegebenen  falls auch Dampf.

   Solche     Stofflöser    bestehen im  wesentlichen aus einem     Behälter        geeigneter    Form und  Grösse, in dem ein oder mehrere mit Rippen,     Schau-          feln    oder dergleichen versehene rotierende     Auflöse-          organe        angeordnet        sind.    Die Auflösung des     ein-          gegebenen    Materials, das heisst     die        Erzeugung        einer          pumpfähigen    Suspension, kommt dabei auf zweierlei  Weise zustande:

   Einmal durch mechanisches     Aus-          einanderreissen    des Materials bei direkter Berührung  mit dem     Auflöseorgan    und zum anderen durch Scher  kräfte, die an den zu     zerfasernden        Stoffteilen    als  Folge von     Geschwindigkeitsunterschieden    in der Strö  mung der Suspension     angreifen.    Die Geschwindig  keitsgradienten sind in     unmittelbarer    Nähe     dies    Auf  löseorgans am     grössten,    so dass dort die grösste       Aullösearbeit    geleistet wird.  



  Neben der     Auflösearbeit    russ aber in einem       Stofflöser    zur     Aufrechtierhaltung    eines     ausreichenden     Umtriebes des     Inhaltes        ausserdem    auch     eine    Um  triebsarbeit geleistet     werden,    welche     gewährleistet,     dass jedes     zu        zerfasernde    Teilchen in die     Auflösezone     des     Auflöseorgans    gelangt.

   Diese     Umtriebs,arbeit    ist  bezüglich der     Zerfaserungswirkung        vorwiegend        eine     Verlustarbeit, die jedoch zur Vermeidung von Ab  lagerungen     urizerfaserter    Stoffteile     aufgewendet    wer  den russ, obwohl sie     den        Auflösewirkungsgrad    des       Stofflösers,    der     gebildet        wird    aus dem     Verhältnis    der  reinen     Auflösearbeit    zur Gesamtarbeit     (Auflöse-    und       Umtriebsarbeit),

      verringert.  



  Bei den meisten der bekannten     Stofflöser    wird die       Umtriebsarbeit    von dem     Auflöseorgan    mit über-    normen. Der Wirkungsgrad dieser     Einrichtung    ist  aber nicht besonders gut, und     insbesondere    ist eine       vollständige        Zerfaserung    von schwer     auflösbaren    Stof  fen mit     dieser    Art     Stofflöser    gar nicht oder nur be  schränkt bei grossem Zeit und     entsprechendem          Energieaufwand        möglich.     



       Zur        Behebung    dieser Nachteile ist daher bereits  vorgeschlagen     worden,,    die     rotierende        Auflösescheibe     ausser     auf    der Oberseite auch auf der Unterseite mit  Rippen zu     versehen,        und    diese Rippen mit feststehen  den Reissrippen zusammenarbeiten zu     lassen.    Es ist  ferner     bekannt,

      zur besseren und schnelleren     Zer-          faserung    des     eingegebenen    Stoffes dieser rotierenden  und     mit        den:    Reissrippen zusammenarbeitenden Auf  lösescheibe in einem gewissen Abstand auf der  gleichen Welle eine weitere     Auflösescheibe    zuzu  ordnen. Es ist auch     bekannt,    für     Auflöse-    und       Umtriebsambent        zwei    verschiedene Organe anzu  ordnen, so ist z.

   B. schon vorgeschlagen worden,  einen bei     Bütten    als     Umwälzorgan        bekannten    Pro  peller auf der     verlängerten    Welle des,     als    Scheibe       ausgebildeten        Auflöseorgans        anzuordnen.    Ausserdem  sind     Stofflöser        bekannt,    bei     denen,    ein oder mehrere  Propeller     als        Auflöseorgane        verwendet    werden.  



  Alle diese     bekannten    Vorschläge haben aber       keine        wesentliche        Verbesserung    des     AuflösewiIrkungs-          grades        gebracht        und    ermöglichen nicht     eine        schnelle          Auflösung    schwer     zerfaserbarer    Stoffe,

   obwohl der       Bauaufwand    bei     den        meisten        Einrichtungen    gegen  über einer     einfachen        Aulösescheibe        nicht        unerheblich     ist.  



  Gemäss der Erfindung wird zur     Erzielung    eines       hohen    Wirkungsgrades und einer schnellen, voll  ständigen     Zerfaserung    schwer     zerfaserbarer    Stoffe       mittels        mindestens    eines als     Auflöseorgan        ausgebil-          deten        Propellers    mit     flachen,        dünnen        Propellerflügeln,          vorgeschlagen,    dass die in     Drehrichtung    gesehen vor-      der,

       Begrenzungskante    der Flügel des Propellers min  destens     annähernd    nach einer logarithmischen Spirale       gekrümmt    ist.  



       In    der Zeichnung ist ein     Ausführungsbeispiel    des  Erfindungsgegenstandes schematisch     dargestellt.          Fig.    1 zeigt die     Anordnung    des     Auflöseorgans    in  einem     Stofflöser.     



       Fig.    2 und 3 zeigen ein     Ausführungsbeispiel    des  Propellers,     und          Fig.    4     zeigt    eine Ausführung des Propellers als       einteilige        Stahlblechscheibe.     



  In dem     Stofflöserbehälter    10 ist an einer Seiten  wand     in    einem gewissen Abstand von derselben     ein     Propeller 11 drehbar angeordnet, der über die Welle  12 direkt von einem Elektromotor 13 angetrieben  wird. Ein     Antrieb    über     Getriebe,        Riemenzug    oder  dergleichen ist natürlich auch möglich.

   Bei dem  Elektromotor 13 handelt es sich um einen hoch  tourigen Motor, mit einer Drehzahl von etwa       3000        U/min.    Die Welle 12 ist in     einem    konischen  an der     Behälterwand    befestigten     Lagerteil    14 dreh  bar gelagert,     das    infolge, seiner Form der Suspension  von allen     Seiten    einen     Zutritt        zum        Auflöseorgan     ermöglicht. Der Propeller kann in     gleicher    Weise  auch an anderer Stelle des Behälters, z. B. am Boden,  angeordnet sein.

   Auch ist der Einbau in Behälter  anderer     Form    als in der Zeichnung dargestellt ohne  weiteres möglich.  



  Der     in        Fig.    2 und 3 dargestellte Propeller     besteht          im        wesentlichen    aus der Nabe 20, in der Propeller  flügel 21 drehbar     montiert    sind. Die     in    Drehrichtung  gesehen vordere Begrenzungskante 22 der     Flügel    21  ist dabei     nach    einer logarithmischen Spirale entspre  chend der Formel<I>r =</I>     r"   <I>-</I>     e-Y    oder einer     ähnlichen          Kurve    ausgebildet.

   Die in     Drehrichtung    vordere     Be-          grenzungskante    ist mit einer     Abschrägung    23 von  etwa 20  versehen. Durch diese     Abschrägung    wird  die     Schneidwirkung    der Flügel noch     verbessert.    Zur  Drehung der Flügel 21 sind diese über Zapfen 24     in     einem     Verstellring    25 befestigt, der über eine     nicht          .dargestellte        Einrichtung    betätigt     wird.     



  In     Fig.    4 ist der     Propeller    als einteilige     Stahlblech-          scheibe    30     ausgebildet,    wobei die     Propellerflügel     durch Ausschneiden der     Flügelzwischenräume    ge  bildet und die Flügel 31 verschränkt werden. Die  Arbeitskante 22     kann    durch eine     Ersatzkurve    für       logarithmische    Spiralen     gebildet    werden, die aus  Kreisbögen oder aus ähnlichen Kurven     zusammen-          gesetzt        ist.     



       Eine    Ausführung der     Porpellerflügel    in     Federstahl     hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.  



  Es     ist    besonders zweckmässig,     wenn.    dem     schnell-          laufenden        Auflöseorgan    eine gegebenenfalls im Stoff  löser     angeordnete,    an sich bekannte,     Entstippungs-          einrichtung    zugeordnet wird. Man hat     dadurch    die  Möglichkeit, den     Auflösevorgang    zu beschleunigen.  



  Mittels des beschriebenen     Stofflösers    wird eine  rasche     Auflösung    des eingetragenen Stoffes in     kleinste     Teile erreicht, da durch die besondere Form der  Flügel ein     Festsetzen    von Stoffetzen an den     Flügeln       verhindert wird. Die Stoffetzen gleiten von den Flü  geln sofort     immer    wieder ab, da an den Flügeln keine  zum Ansetzen geeignete     Stelle    mehr vorhanden ist.

    Die gesamte     Schne:idwirkung    der Flügel kann da  durch     ungehindert        zur    Auflösung des eingetragenen  Gutes     ausgenützt        werden.    Der     prozentuale    Anteil  der reinen     Auflösearbeit    an der Gesamtarbeit steigt  wesentlich an, so dass der mit dem     erfindungsgemässen          Stofflöser    erreichbare Wirkungsgrad sehr     hoch    ist.  



  Durch die besonders gute     Schneid'wirkung    der  Propellerflügel können auch     schwer        auflösbare    Stoffe,  wie     kunstharzhahiges    Altpapier und     hartgepresster     Zellstoff, in kürzester Zeit aufgelöst werden, was mit  den bekannten     Stofflösern    überhaupt nicht oder nur  unter längerem Aufwand hoher Energie möglich war.  



  Ein besonders guter Wirkungsgrad des     Stofflösers     wird erreicht, wenn der Propeller mit einer     Um-          fangsgeschwindigkeit    von mindestens 60 m/sec rotiert.  Durch diese hohe     Umfangsgeschwindigkeit    des     Pro-          pellers        entstehen    rings um das     Auflöseorgan        aus-          gedehnte    Zonen hoher Energiedichte mit grossem  Geschwindigkeitsgefälle, wodurch die erforderliche       Umtriebsarbeit    wesentlich reduziert wird.

   Dadurch       entsteht    ein besonders gutes     Verhältnis    der     Auflöse-          arbeit    zur     Gesamtarbeit,    so dass der     Stofflöser    einen  so hohen Wirkungsgrad     aufweist,    dass etwa nur       5011/o    und weniger des bei den bekannten     Stofflösern     erforderlichen Arbeitsaufwandes zur Erzielung eines  gleichen     Zerfaserungsgrades    bei gleichem Material  erforderlich sind.

   Durch die grossen Geschwindigkeits  gefälle in der näheren und weiteren Umgebung des       Auflöseorgans    wird ferner gerade die     Zerfaserung     schwer auflösbarer Stoffe besonders günstig     beein-          flusst.     



  Ausserdem werden durch die hohe     Umfangs-          geschwindigkeit    eine konstruktiv einfache Anordnung  des     Auflöseorgans    bei kleinem Durchmesser     des-          selben,    eine einfache Lagerung des     Auflöseorgans,     eine direkte Kupplung des Antriebsmotors mit der  Welle des     Auflöseorgans    und geringe bauliche Ab  messungen des Antriebsmotors ermöglicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Stofflöser, insbesondere zum Auflösen von schwer zerfaserbarem Halbstoff, Altpapier und Ausschuss, mit mindestens einem im Stofflöserbehälter ange ordneten, als Propeller mit flachen, dünnen Propeller flügeln ausgebildeten Auflöseorgan, dadurch gekenn zeichnet, dass die in Drehrichtung gesehen vordere Begrenzungskante (22) der Flügel (21) des Pro- pellers mindestens annähernd nach einer logarith mischen Spirale gekrümmt ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Stofflöser nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Antrieb des Auflöseorgans so ausgebildet ist, dass er diesem eine Umfangsgeschwin digkeit von mindestens 60 m/sec. erteilen kann.

   2. Stafflöser nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Arbeitskanten (22) der Pro- pellerflügel (21) eine Abschrägung (23) aufweisen, derart, dass der Winkel zwischen der Schrägfläche und der dem Antrieb zugekehrten Oberfläche der Flügel annähernd 20 beträgt.

   3. Stofflöser nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Propellerflügel (21) zwecks Änderung des Einstellwinkels drehbar ausgebildet sind. 4. Stofflöser nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Propeller eine einteilige Scheibe (30), insbesondere Stahlblechscheibe, mit verschränk- ten Flügeln (31) ist.

   5. Stofflöser .nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Propellerflügel (21) aus Feder stahl bestehen. 6. Stofflöser nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass dem Propeller eine Entstippungs- einrichhng zugeordnet ist.