DE666817C

DE666817C - Vorrichtung zum ununterbrochenen Reinigen und Sichten, insbesondere von Papierstoff

Info

Publication number: DE666817C
Application number: DEB179151D
Authority: DE
Inventors: Andre Berges
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-07-11
Filing date: 1937-07-11
Publication date: 1938-10-28
Also published as: GB516806A; CH205911A; GB516815A; NL55434C; US2379411A; FR824653A

Description

Vorrichtung zum ununterbrochenen Reinigen und Sichten, insbesondere von Papierstoff Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ununterbrochenen Reinigen, und Sichten, insbesondere von Papierstoff, die vorzugsweise zwischen die Bütten und den Stoffauflauf einer Papiermaschine geschaltet wird. Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen der zu behandelnde Stoff unter tangentialer Einführung mit großer Geschwindigkeit in einen Behälter in Umdrehung versetzt und zunächst nach unten, sodann nach oben geführt, der gereinigte Stoff konzentrisch nach oben, die leichteren Verunreinigungen ebenfalls nach oben und die schwereren Verunreinigungen nach unten abgeführt werden. Bei solchen Vorrichtungen ist auch schon der Behälter in der Mitte zylindrisch und an den beiden nach oben und unten sich anschließenden Enden sich kegelförmig verengend ausgebildet worden.
Die Erfindung betrifft eine besonders zweckmäßige Ausführung einer solchen Vorrichtung, bei der durch geeignete Gestaltung der Stoffzuleitung und der Behälterteile eine störungslose und wirksame Absonderung der im Stoff unerwünschten Teile erfolgt.
Erfindungsgemäß hat der spiralförmig angelegte Einlauf im Querschnitt die Form eines Rechtecks, dessen längere Seite parallel zur Behälterachse steht, so daß er nach dem Behälterinnern hin offen ist und daß seine Außenwand etwa nach 36o' in die Behälterwand übergeht, und ferner sind zwei Behälterteile vorgesehen, von denen der eine von der Stelle an, wo der Stoff in ihn eintritt, nach unten, der andere von der Stelle an, wo der Stoff in ihn eintritt, nach oben je zunächst sich kegelig erweitert und anschließend zylindrisch ausgebildet ist.
Der von unten nach oben sich erweiternde Behälterteil kann konzentrisch in dem kegeligen Teil des von oben nach unten sich erweiternden Behälterteils angeordnet sein, und an den zylindrischen Teil des äußeren Behälterteils schließt sich dann unten ein weiterer, nach unten kegelig sich verengender Teil an. In der Höhe des Übergangs des oberen kegeligen Teils in den zylindrischen Teil des äußeren Behälterteils ist ko zentrisch in diesem ein einen schmalen, ab4 hohen Ringspalt frei lassender, nach untel offener Schirm angeordnet, dessen Mitte in ein zentral angeordnetes, nach oben aus dem Behälter herausgeführtes Rohr mit kleinem Durchmesser ausläuft. Die Öffnung des Schirmes ist nach unten durch einen Teller abgeschirmt. Oberhalb des Einlaufs ist ein mit einem Abzug versehener Ringraum vorgesehen. An den unteren kegeligen Teil des äußeren Behälters ist eine Schleuse angeschlossen, die aus einem besonderen Behälter besteht, der oben durch einen Schieber o. dgl. mit dem Unterteil des Hauptbehälters in Verbindung steht und unten durch einen weiteren Schieber o. dgl. abgeschlossen ist. In den Behälter der Schleuse münden in seinem unteren Teil eine absperrbare Wasserzuleitung und in seinem obersten Teil eine absperrbare Luftleitung. Ferner mündet in den unteren Teil des Hauptbehälters eine absperrbare Zuleitung für Verdünnungswasser.
Soll in der Vorrichtung die Absonderung sowohl der leichteren als auch der schwereren Teile stattfinden, dann ist innerhalb des oben mit einem Abzug versehenen zylindrischen Teils des inneren Behälterteils unterhalb dieses Abzuges konzentrisch ein nach unten schirmartig auslaufendes und oben aus diesem Behälterteil herausgeführtes Rohr vorgesehen.
Unterteilt man die Vorrichtung derart, daß einerseits im wesentlichen die Absonderung der schwereren Bestandteile, andrerseits im wesentlichen die Absonderung der leichteren Bestandteile erfolgt, dann werden die zwei Behälterteile als zwei getrennte, lediglich durch eine gegebenenfalls mit einer Pumpe versehene Leitung verbundene Behälter ausgebildet. Der eine von ihnen, der im wesentlichen der Trennung der schwereren Bestandteile vom Stoff dient, ist gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, weist jedoch das eben erwähnte, innerhalb des.inneren Behälterteils angeordnete Rohr nicht auf. Der andere ist unten mit einem spiralförmig angelegten Einlauf für den von den schwereren Bestandteilen befreiten Stoff versehen. Er erweitert sich zunächst kegehg von unten nach oben, verläuft dann zylindrisch und ist oben mit einem Abzug versehen, der konzentrisch zu einem zentral angeordneten Rohr angeordnet ist, das innerhalb des zylindrischen Teils nach unten schirmartig verläuft und oben aus diesem Behälter herausgeführt ist. Ferner ist der Behälter mit einem von unten einspringenden, konzentrisch angeordneten und bis in die Höhe des Schirmes sich erstreckenden, nach außen offenen und so zusammen mit der äußeren Behälterwand einen Ringraum mit nach oben zunehmenden Querschnitt bildenden Kegel, der unten einen zylindrischen Ansatz hat, versehen.

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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der

tlung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

b. z einen senkrechten Schnitt durch die

örmchtung,

-etlbb. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. z, Abb. 3 eine Draufsicht und die Abb. q. und 5 senkrechte Schnitte durch eine unterteilte Vorrichtung, nämlich Abb. ¢ einen Schnitt durch die Vorrichtung, die im wesentlichen der Absonderung der schwereren Bestandteile dient, und Abb. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung, die im wesentlichen der Absonderung der leichteren Bestandteile dient.
Der Höhe nach ist der äußere Behälter z in zwei Zonen A und B eingeteilt, von denen die Zone A durch den kegelig nach unten sich erweiternden Teil, die Zone B durch den zylindrischen Teil und den nach unten sich anschließenden kegelig verengernden Teil gebildet wird. Im Teil A erfolgt die Absonderung der schwereren Bestandteile, im Teil B die Absonderung der leichteren Bestandteile. Die Stoffzuführung erfolgt durch den Einlauf 2, der, um eine möglichst hohe Stoffgeschwindigkeit zu erreichen, düsenartig ausgebildet ist und den Querschnitt eines Rechtecks besitzt, dessen lange Seite parallel zur Behälterachse steht und dessen kürzere Seite möglichst kurz ist, d. h. in jedem Falle so, daß gerade noch die Verunreinigungen hindurchgehen. Praktisch kommen etwa i5 mm in Frage. Um Störungen der im Behälter sich drehenden Stoffsäule zu vermeiden, ist der Einlauf so angeordnet, daß der zufließende Stoff sich außen an die sich drehende Stoffsäule anlegt und erst im Verlauf eines Umlaufs von etwa 36o' allmählich und vollständig in die sich drehende Stoffsäule übergeht. Innerhalb. des Behälters r ist konzentrisch der von unten nach oben zunächst sich kegelig erweiternde und dann zylindrisch verlaufende Behälter 3 angeordnet. Die schwereren Bestandteile der Stoffsäule werden infolge der Zentrifugalkraft an die Wand des Behälters z geschleudert und sinken' entsprechend der Stromrichtung, der kegeligen Form des Teiles A und der Schwerkraft bis unterhalb der Öffnung des Teils 3, d. h. bis unterhalb der Zone C-C, während der von diesen Bestandteilen befreite Stoff in dem Behälterteil 3 hochsteigt. Je größer die Zentrifugalkraft ist, desto mehr Teile werden ausgeschieden. Infolge der kegeligen Form des Behälters A kann sich vom Querschnitt 2-2 bis zur Zone C-C eine zunehmende Zentrifugalkraft entwickeln. Das in der Zone A befindliche Stoffwasser stellt also eine Säule dar, die sich in allen Teilen mit gleicher Winkelgeschwindigkeit dreht und deren Umfangsgeschwindigkeit demnach in der Zone C-C größer ist als im Querschnitt 2-2.
Die Teile A und B des Behälters i sind durch den Schirm q. getrennt, der einen Ringspalt 5 frei läßt. Der Ringspalts muß möglichst schmal sein, um zu bewirken, daß die im Teil B des. Behälters i befindliche Flüssigkeit von der rotierenden Flüssigkeit im Teil A in möglichst geringem Maße mitgenommen wird. Die untere Grenze seiner Breite ist jedoch durch die Natur der schwereren Bestandteile, die hindurchgehen müssen, bedingt. Infolgedessen wird der einerseits den Spalt bildende Schirmrand möglichst hoch gehalten. Der Schirm ¢ wird durch ein zentral angeordnetes Rohr 6 getragen, das nach oben aus dem Behälter herausgeführt ist und sich in einer Leitung? fortsetzt. Die schwereren Bestandteile gelangen durch den Ringspalt 5 in den Teil B des Behälters i, wo nur eine langsame Umdrehung der Stoffsäule stattfindet und die Zentrifugalkraft praktisch gleich Null ist und wo sie, soweit sie schwebefähig sind, in das Rohr 6 eingesaugt und durch die Leitung 7 abgesaugt werden, die zur Regelung der Saugwirkung ein Ventil o. dgl. besitzt. Es wird also durch das Absaugen in dem Ringraum 5 ein schwacher Strom erzeugt, der genügt, um die durch die Zentrifugalkraft unterhalb der Zone C-C an der Behälterwand gehaltenen und dort langsam infolge der Schwerkraft absinkenden schwereren Teile in die Zone B zu ziehen, so daß sie sich nicht in der Zone C-C ansammeln und nicht in den Behälter 3 gelangen. Die Öffnung der Leitung 6 im Schirm q. ist nach unten durch einen Teller 8 abgeschirmt, und außerdem haben die Leitungen 6 und 7 hier einen verhältnismäßig geringen Querschnitt, damit- sich die Saugwirkung der Leitung 7 nur auf den Umfang des Schirmes q. erstreckt und im Teil B des Behälters, in dem die nicht schwebefähigen Teile niedersinken, keine Wirbel hervorgerufen werden. Die schwereren Bestandteile können durch eine Schleuse entfernt werden, die aus einem Behälter g besteht, der unter Vermittlung eines Schiebers io an den Teil B des Behälters i angeschlossen ist und der nach unten durch einen weiteren Schieber ii abgeschlossen ist. In den unteren Teil der Schleuse mündet eine mittels eines Ventils 12 absperrbare Wasserzuleitung 13, in den oberen Teil eine mittels eines Ventils 1q. absperrbare Luftleitung 15. Diese beiden Leitungen haben den Zweck, die Schleuse vor dem Öffnen des Schiebers io jeweils mit Wasser vollständig füllen zu können, damit keine störende Luft beim Öffnen der Schleuse in den Behälter i eintritt. In den Behälter i mündet ferner noch eine mittels eines Ventils 16 absperrbare Zuleitung 17 für Verdünnungswasser.
In dem Behälterteil 3 findet die Trennung des Stoffes von den leichteren Bestandteilen statt, die sich um das Rohr 6 sammeln, während der Stoff sich mehr nach der Wand des Behälterteils 3, in dem er dem Strom folgend hochsteigt, sammelt. Die leichteren Bestandteile treten in ein unten sich zu einem kleinen im oberen Teil des Behälters 3 angeordneten Schirm i9 erweiterndes Röhr 18, das konzentrisch zum Rohr 6 angeordnet ist, ein und werden durch die Leitung 2o, die mit einem Regelventil versehen ist, abgezogen, von wo sie zu einem Nachreiniger oder Stoffänger geführt werden. Der gereinigte Stoff tritt, von der Zentrifugalkraft nach außen geführt, um den Schirm i9 herum durch den Ringraum 2i aus und wird durch die Leitung 22 zur Papiermaschine abgezogen. In der Leitung 22 ist ein Ventil oder Schieber zur Regelung des Abzugs vorgesehen.
Unmittelbar über dem Einlauf 2 ist ein Ringraum 23 vorgesehen, der durch einen Auslaß 24 mit einer Ableitung in Verbindung steht, die den Zweck hat, etwa eintretende Luft aus der Vorrichtung zu entfernen. Durch die Leitung 24 austretender Stoff wird dem Zulauf der Vorrichtung wieder zugeführt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist um so günstiger, je kleiner der Durchmesser des Ringraumes 21 im Verhältnis zum Durchmesser des Behälters i unmittelbar unter dem Einlauf ist. Diese beiden Durchmesser sind bestimmend für die Geschwindigkeit und damit auch die der Flüssigkeit inwohnende Kraft in der Eintrittszone bzw. in der Austrittszone. Infolgedessen ist die im Behälter zur Verfügung stehende Kraft abhängig von der Differenz dieser beiden Durchmesser. Wenn.die Kraft größer ist als die Reibungswiderstände, erteilt der Überschuß der im Behälterteil a sich umdrehenden Flüssigkeit eine Winkelgeschwindigkeit, die in 1 der Zone C-C dieselbe ist wie in der Nähe des Zuflusses, jedoch eine Umfangsgeschwindigkeit, die in der Zone C-C größer ist. Die Zentrifugalkraft ist am stärksten wirksam in der Zone C-C. Der Querschnitt des Ringraumes 2i wird also so klein gehalten, wie es die Bauweise und die Leistung der Vorrichtung gestattet. Andrerseits kann der Durchmesser des Behälters unterhalb des Zulaufs zum Zwecke der Vergrößerung des Durchmesserunterschieds deshalb nicht sehr groß gehalten werden, weil die Größe der Zentrifugalkraft umgekehrt proportional dem Radius ist.
Die Vorrichtung arbeitet also unter folgenden Bedingungen Im Teil A., wo die Zentrifugalkraft am größten ist, ist die Absonderung der, schwersten Teile am besten. Im Teil B, wo eine kreisende Bewegung stattfindet, der eine Zentrifugalkraft von fast Null entspricht und die günstig ist für die Absonderung auf Grund der Schwerkraft, befindet sich ein gewisser Teil von Unreinheiten, der im 'Teil A durch die Zentrifugalkraft ausgeschieden und in den Teil B hineingezogen worden ist und der keine genügende Dichte besitzt, um sich abzusetzen. Diese Unreinheiten werden durch die Leitungen 6, 7 abgezogen und gelangen schließlich auf die Papiermaschine, wenn man sie nicht nach erfolgter Verdünnung ausscheidet. Der Abfluß der Leitungen 6 und 7 wird in verdünntem Zustand dem Fabrikationsrückwasser zugeleitet. Dieses wird in einer oder mehreren gleichartigen Vorrichtungen behandelt. Diese Nachreiniger arbeiten mit sehr großer Verdünnung; in ihnen ist daher die Absonderung der schwereren Bestandteile imTeilB besser,und der Abfluß aus der Leitung 7 eines solchen Nachreinigers, der in den Stoffkreislauf zugeführt wird und schließlich zur Papiermaschine gelangt, enthält bedeutend weniger nicht absetzbarer Bestandteile. Die durch die Leitung 2o abgezogenen leichteren Bestandteile werden, ehe sie zu einem Stoffänger kommen, mit Stoffrückwasser verdünnt und durch einen oder mehrere Nachreiniger geschickt, wo die leichteren Bestandteile abgesondert werden, die dann zu dem Stoffänger gelangen.
Da bei der beschriebenen Vorrichtung die im Behälterteil 3 s attfindende Absonderung der leichteren Bestandteile weniger wirksam vor sich geht, weil in dem Behälterteil 3 die Zentrifugalkraft geringer ist als in der Zone A des Behälterteils i, kann man, wenn eine wirksamere Absonderung der leichteren Bestandteile erwünscht ist, die Vorrichtung unterteilen. Die Unterteilung geschieht zweckmäßig in der Weise, daß für die Absonderung der schwereren Bestandteile eine Vorrichtung vorgesehen wird, die sich von der bisher beschriebenen lediglich dadurch unterscheidet, daß sie das zentral angeordnete Rohr 18 mit dem Schirm icg und die Ableitung 2o für die leichteren Bestandteile nicht aufweist. Der Abzug 22 dieser Vorrichtung steht mit dem Einlauf 25 einer zweiten Vorrichtung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Pumpe, in Verbindung. Diese zweite Vorrichtung, die für die Absonderung der leichteren Bestandteile bestimmt ist, besteht aus einem Behälter 26, dessen Form dem Behälterteil 3 entspricht. Der Einlauf 25 ist unten, im übrigen aber in gleicher Weise wie bei dem Behälter i angeordnet. In dem zylindrischen Teil des Behälters 26 befindet sich ein dem Schirm i9 entsprechender Schirm 27 und ein zentral angeordnetes, dem Rohr 18 entsprechendes Rohr 28, das sich in einer dem Abzug 2o entsprechenden Leitung 29 fortsetzt. Der Abzug des gereinigten Stoffes findet durch eine um das Rohr 28 konzentrisch angeordnete Öffnung 3o und das Rohr 31 statt. Um eine wirksame Abscheidung" der leichteren Bestandteile zu erzielen, ist der Behälter 26 mit einem konzentrisch von unten einspringenden, nach außen offenen Teil 32 versehen, der von unten nach oben zunächst zylindrisch, dann kegelig gestaltet ist, mit seiner Spitze bis in die Höhe des Schirmes 27 reicht und so mit der äußeren Behälterwand einen Ringraum bildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: x. Vorrichtung zum ununterbrochenen Reinigen und Sichten, insbesondere von Papierstoff, bei der der zu behandelnde Stoff unter tangentialer Einführung mit großer Geschwindigkeit in einen Behälter in Umdrehung versetzt und zunächst nach unten, sodann nach oben geführt, der gereinigte Stoff konzentrisch nach oben, die leichteren Verunreinigungen ebenfalls nach oben und die schwereren Verunreinigungen nach unten abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet daß der spiralförmig angelegte Einlauf (2) den Querschnitt eines Rechtecks hat, dessen längere Seite parallel zur Behälterachse steht, und daß zwei Behälterteile (i, 3) vorgesehen sind, von denen der eine (i) von der Eintrittsstelle an nach unten, der andere (3) von der Eintrittsstelle an nach oben je zunächst sich kegelig erweitert und anschließend zylindrisch ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von unten nach oben sich erweiternde Behälterteil (3) konzentrisch in dem kegeligen Teil des von oben nach unten sich erweiternden Behälterteils (i) angeordnet ist und an den zylindrischen Teil des äußeren Behälterteils sich nach unten ein weiterer, nach unten kegelig sich verengender Teil anschließt.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe des Übergangs des oberen kegeligen Teiles in den zylindrischen Teil des äußeren Behälterteils (i) konzentrisch ein einen schmalen, aber hohen Ringspalt (5) frei lassender, nach unten offener Schirm (q.) angeordnet ist, dessen Mitte in ein zentral angeordnetes, nach oben aus dem Behälter herausgeführtes Rohr (6, 7) mit kleinem Durchmesser ausläuft. q..
Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Schirmes (4) nach unten durch einen Teller (8) abgeschirmt ist.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet; daß oberhalb des Einlaufs (2) ein mit einem Abzug (2q.) versehener Ringraum (23) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren kegeligen Teil des äußeren Behälters (i) eine Schleuse angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse aus einem Behälter (g) besteht, der oben durch einen Schieber (io) o. dgl. mit dem Unterteil des Hauptbehälters (i) in Ver- Bindung steht und unten durch einen weiteren Schieber (ii) o. dgl. abgeschlossen ist. B.
Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Behälter (g) der Schleuse in seinem untersten Teil eine absperrbare Wasserzuleitung (13) und in seinem obersten Teil eine absperrbare Luftleitung (14) mündet. g.
Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Teil des Hauptbehälters (i) eine absperrbare Zuleitung (17) für Verdünnungswasser mündet. io.
Vorrichtung nach Ansprüchen i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des oben mit einem Abzug (21) versehenen zylindrischen Teiles des inneren Behälterteiles (3) konzentrisch ein nach unten schirmartig auslaufendes und oben aus diesem Behälterteil herausgeführtes Rohr (18, 2o) vorgesehen ist. ii.
Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Behälterteile als zwei getrennte, lediglich durch eine gegebenenfalls mit einer Pumpe versehene Leitung verbundene Behälter ausgebildet sind, von denen der eine (i) im wesentlichen der Trennung der schwereren Bestandteile vom Stoff dienende gemäß Ansprüchen i bis g ausgebildet ist und der andere (26) unten mit einem spiralförmig angelegten Einlauf (25) für den von den schwereren Bestandteilen befreiten Stoff versehene, von unten nach oben zunächst kegelig sich erweiternde, dann zylindrisch verlaufende und oben mit einem konzentrischen Abzug (30) versehezien Behälter mit einem innerhalb seines zylindrischen Teiles zentral angeordneten, nach unten schirmartig auslaufenden und oben aus diesem Behälter herausgeführten Rohr (27, 28, 29) und ferner mit einem von unten einspringenden, konzentrisch angeordneten und bis unten den Schirm (27) sich erstreckenden, nach außen offenen und so zusammen mit der äußeren Behälterwand (26) einen Ringraum bildenden Teil (32) versehen ist, der von unten nach oben zunächst zylindrisch, dann kegelig ausgebildet ist.
12. Anordnung zum Reinigen und Sichten von Papierstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Vorrichtungen gemäß Ansprüchen i bis ii in der Stoffleitung vor der Papiermaschine angeordnet sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine oder mehrere Vorrichtungen gemäß Ansprüchen i bis ii zur Behandlung der leichteren (aus der Leitung 2o abgezogenen) und der schwereren noch schwebefähigen (aus der Leitung 7 abgezogenen) Bestandteile der gemäß Anspruch 12 angeordneten Vorrichtungen vorgesehen sind, wobei die Ableitung des Papiermaschinenabwassers mit der Zuleitung zu den zusätzlich angeordneten Vorrichtungen in Verbindung steht.