SORTING APPARATUS FOR FIBRE SUSPENSIONS

Abstract: 1. Screening apparatus (1) for contaminated fibrous suspensions, especially from waste paper, with an essentially rotationally symmetrical agitating chamber (2, 2') and with inlet and outlet pipe (3 and 4) and a heavy contaminants discharge (11) at the agitating chamber (2, 2') for the removal of waste from pulpers (25), characterized in that a) the rotationally symmetrical axis (30) of the agitating chamber (2, 2') is mainly arranged vertically or only at a small acute angle deviating from the vertical, with any required smaller diameter of the agitating chamber (2, 2') located at the top, b) connected, mainly tangentially, to the peripheral wall of the agitating chamber (2, 2') for the generation of a rotational flow in this essentially about the rotationally symmetrical axis (30) of the agitating chamber (2, 2') is at least the inlet pipe (3) of the screening apparatus (1), c) the agitating chamber (2, 2') goes over on one side into a rotor area (8, 8', 8"), in which are arranged a rotor (7) designed as an impeller for the slushing and screening of the suspension and perpendicular to the rotor rotational axis an essentially flat screen (9) for the discharge of accepts, which separates an accepts chamber (10, 10') from the rotor chamber (8, 8', 8") and d) the heavy contaminants outlet (11, 22) is located at the bottom (12) of the agitating chamber (2, 2'), in which the latter goes over without sharp shoulders and whose diameter is at least half the size as that of the agitating chamber.

Description: Kennwort: "Wirbeltopf" Sortierapparat für Fasersuspensionen Die Erfindung betrifft einen Sortierapparat entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Sortierapparat ist bekannt aus DE-OU 33 34 448. Der dortige Sortierapparat weist einen zum Umwälzraum koaxialen, laufradartigen Rotor auf, der vor einem Sieb angeordnet ist, das den Umwälzraum von einem Gutstoffraum trennt. Dieser Sortierapparat ist besonders für die Entsorgung eines Primärstofflösers geeignet, jedoch tritt dabei als Nachteil auf, dass nicht alle groben Verunreinigungen und insbesondere nicht Bindedrähte, die zum Zusammenhalten der Altpapierballen verwendet worden waren, abzuscheiden. Diese müssen daher vorher aus der Fasersuspension entfernt werden, am besten ehe sie in den Stofflöser gelangen. Dies erfordert jedoch höhere Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals und verursacht höhere Kosten. Es ist zwar durch DE-AS 26 58 845 ein als Stofflöser dienender Apparat bekannt, dessen tangential an ihn angeschlossene Einlass- leitung vom Primärstofflöser abgehen soll. Dabei ist jedoch offensichtlich daran gedacht, dem Apparat bereits gesiebte, also vorgereinigte, groben Schwerschmutz enthaltende Suspension zuzuführen, wie brei dem Stofflöser der Anlage gemäss US 42 83 275 mit 70 mm Lochweite des groben Siebes (Spalte 3, Zeilen 43 - 45) möglich. Wegen des kleinen Schwerschmutzauslasses ist es hier nicht möglich, den Stofflöser zur Entsorgung des Primärstofflösers einzusetzen. Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sortierapparat anzugeben, bei dem die Entsorgung des Primärstofflösers möglich ist und bei dem Schwerschmutz grundsätzlich besser entfernt werden kann, möglichst ohne vorher Drähte und ähnliche Verschmutzungen entfernen zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Sortierapparat der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die vertikale Achse der sich einstellenden Rotationsströmung wird Schwerschmutz leichter am Boden des Umwälzraumes abgeschieden. Besonders bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen 2 und 4 hervor. Es ist ferner von besonderem Vorteil, wenn die Einlassleitung des Sortierapparats tangential oder nur unter einem spitzen Winkel davon abweichend vom Primärstofflöser abgeht. Vorteilhafterweise wird die Einlassleitung des Sortierapparats auf einem mindestens einen Durchmesser derseloen niedrigeren Niveau angeschlossen als die Auslassleitung des Sortierapparats. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten fünf Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei stellt Fig. la die Anordnung mit dem erfindungsgemässen Sortier apparat am Stofflöser prinzipiell in Ansicht, teils geschnitten, und Fig. lb die entsprechende Draufsicht und Fig. 2 - 5 weitere Varianten des Sortierapparats bzw. der Anschlussmöglichkeiten desselben dar. Der erfindungsgemässe Sortierapparat 1 weist einen kreiszylindrischen Umwälzraum 2 mit einer senkrechten Zylinderachse 30 auf, an den die Einlassleitung 3 unterhalb seines oberen Drittels und die Auslassleitung 4 im wesentlichen jeweils tangential angeschlossen sind. Vom Umwälzraum 2 geht ein Rotorraum 8 ab, in welchem ein laufradartiger Rotor 7 von einer Welle 16 rotierbar gehalten ist, der sich dicht neben einem im wesentlichen ebenen Sieb 9 befindet, das den Rotorraum 8 von einem Gutstoffraum 10 trennt. Vom Gutstoffraum geht eine Gutstoffleitung 13 zur Abführung des Gutstoffes ab. Es ist ferner in der Figur strichpunktiert eine Reject-Leitung angedeutet, welche aus dem Rotorraum 8 noch stark verunreinigte Fasersuspension abführt, fallweise auf eine Siebmaschine, z.B. Sortiertrommel, zur besseren Umwälzung, und vorzugsweise tangential wieder in den Umwälzraum 2 hineinführt, wie aus Fig. lb insbesondere zu erkennen ist. Man kann dadurch die Rotationsströmung, die sich durch den tangentialen Anschluss der kurz und gross ( > 300 mm) ausgeführten Einlassleitung 3 in den Umwälzraum 2 ergibt, noch weiter verstärken. Durch die Neigung der Leitung wird auch noch zu dem Zweck das Gefälle ausgenutzt. Der Rotor 7 wird über seine Welle 16 mittels einem Riemen über Riemenscheibe 17 von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben. Am unteren Ende des Umwälzraumes 2, also an dessen Boden 12, ist ein Schwerschmutzauslass 11 mit einem hydraulisch angetriebenen Auslassschieber 22 angeordnet. Das Volumen des Umwälzraumes beträgt im allgemeinen zwischen 5 und 15 X desjenigen des Primärstofflösers (Sufnahmevolumen für Suspension). Damit die Suspension vom Stofflöser 25 mit ausreichender Energie in den Umwälzraum 2 gelangt, ist die Einlassleitung 3 desselben im wesentlichen tangential von dem Primärstofflöser 25 weggeführt. Um möglichst wenig Energieverluste zu haben, geht auch die ebenfalls kurz und relativ gross ausgebildete Auslassleitung 4 vom Umwälzraum 2 möglichst tangential ab. Es ergibt sich dadurch die im Umwälzraum 2 mit dem kreisförmigen Pfeil angedeutete Strömungsrichtung der dortigen Rotationsströmung. Vorteilhafterweise wird auch, um das radiale Druckgefälle im Primärstofflöser 25 auszunutzen, die'Auslassleitung 4 des Umwälzraumes 2 möglichst in der Nähe des.Rotors 26 des Primärstofflösers 25 angeschlossen. Dabei rotiert der Rotor 26, von seiner Welle 27 angetrieben, in der in Fig. lb durch den Pfeil angedeuteten Richtung. In Richtung der diesem Pfeil entsprechenden Strömung geht auch die Einlassleitung 3 des Umwälzraumes vom Stofflöser 25, und zwar ohne Zwischenschaltung eines Siebes von dessen Hauptumwälz- und Auflöseraum ab. So können auch alle groben Verunreinigungen in den Sortierapparat 1 gelangen. Um den Umwälzraum 2 des Sortierapparats gegebenenfalls z.B. durch Spülwasser zu reinigen, sind die Einlass- und Auslassleitung 3 bzw. 4 jeweils durch einen hydraulisch betätigten Schieber 19 bzw. 20 absperrbar. Ebenfalls ist in der Reject-Leitung 14 ein Absperrschieber 21 vorgesehen, um gegebenenfalls ungereinigte Fasersuspension bei Öffnung des Schiebers 29 z.B. beim Waschvorgang des Umwälzraumes 2 abführen zu können. In Fig. 2 ist der Sortierapparat nach Fig. 1 dargestellt, jedoch mit mindestens um einen Durchmesser in der Höhe versetzten Einlässen bzw. Auslässen für Einlassleitung 3 und Auslassleitung 4 des Umwälzraumes 2. Durch mindestens solchen Versatz wird aie Rotationsströmuny im Umwälzraum 2 möglichst wenig gestört. Ferner ist es dafür günstig, die Einlassleitung 3 unterhalb des Rotorraumes 8 und aus dem Grund den Rotorraum mindestens in halber Höhe des Umwälzraumes anzuschliessen. In Fig. 3 ist eine Variante des Sortierapparats dargestellt, bei der der Umwälzraum 2' sich kegelstumpfförmig nach oben verjüngt. Dadurch wird verhindert, dass sich sperrige Metallteile, also insbesondere sehr sperrige und lange Drähte, verspreizen können, sondern sich sehr leicht in Bodennähe des Umwälzraumes 2' ansammeln. Bei grosserem Anteil von feinerem Schwerschmutz, welcher durch die Wiroelströmung im Umwälzraum 2 allein nicht abgetrennt wird, empfiehlt sich die Ausführungsform nach Fig. 4. Während bei den bisherigen Ausführungsformen der Rotorraum 8 bzw. 8' seitlich am Umwälzraum angebracht war und die Rotordrehachse 31 im rechten Winkel zur Symmetrieachse 30 bzw. Zylinderachse des Umwälzraumes 2 verlief, fluchten in diesem Fall die Rotordrehachse 31' und die Zylinderachse 30, und der Rotorraum 8" befindet sich oberhalo des Umwälzraumes 2'. Dadurch kommt als weiterer Vorteil hinzu, dass der Rotor 7 die Rotationsströmung im Um wälzraum 2' direkt verstärkt. Dabei kann auch der Umwälzraum 2' absatzlos (gleiche Durchmesser) in den Rotorraum übergehen. Bei den anderen, seitlich angeordneten Rotorräumen 8 bzw. 8' entsteht die Rotationsströmung hauptsächlich durch die tangentiale Zuführung der tangential vom Stofflöser 25 abgehenden Einlassleitung 3 an den Umwälzraum 2. Um eine möglichst energiereiche Strömung vom Stofflöser 25 dem Umwälzraum 2 zuzuführen, kann daher ein Ablenkelement (Leiste) 28 hinter der Auslassöffnung am Stofflöser 25 vorgesehen werden, das einen Teil des in dem Stofflöser umgewälzten Stoffstromes in die Einlassöffnung der Einlassleitung 3 umlenkt. Ferner ist es vorteilhaft, wenn mann - wie in Fig. la dargestellt - die Einlassleitung 3 des Umwälzraumes 2 in einem schrägen Bodenteil anschliesst, so dass man aen Sortierapparat 1 sehr nahe an den Stofflöser 25 heranrücken kann. Dadurch wird die Einlassleitung 3 besonders kurz. Sie ist im allgemeinen nicht langer als 3 m. Bei einem hohen Anteil an feinem Schwerschmutz kann man zur besseren Abscheidung desselben noch den Rotorraum 8 bzw. 8' und den Gutstoffraum 10 auf der Seite des Umwälzraumes 2 anbringen, wo er von Einlassleitung 3 und Auslassleitung 4 bzw. 4' gabelförmig umfasst ist, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Der Schwerschmutzauslass 11 ist recht gross ausgeführt (etwa mit mindestens 500 mm Durchmesser), um Drahtknäuel oder ähnliches auch abführen zu können. Zur besseren Ableitung des Schwerschmutzes geht der Umwälzraum am besten konisch in den Schwerschmutzauslass über, sofern nicht beide gleiche Durchmesser haben.

Claims: Kennwort: Wiroeltopf11 Patentansprüche 1. Sortierapparat für verunreinigte Fasersuspensionen, insbe sondere aus Altpapier, mit einem im wesentlichen rotations symmetrischen Umwälzraum und mit Einlass- und Auslassleitung und einem Schwerschmutzabzug am Umwälzraum zur Entsorgung von Stofflösern, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Rotationssymmetrieachse (30) im wesentlichen ver tikal oder nur unter einem kleinen spitzen Winkel von der Vertikalen abweichend angeordnet ist, wobei der gegebenenfalls kleinere Durchmesser des Umwälzraumes (Z, 2') sich oben befindet, b) an die Umfangswand des Umwälzraumes (2, 2') zur Er zeugung einer Rotationsströmung in diesem im wesent lichen um die Rotationssymmetrieachse (30) des Um wälzraumes (2, 2') mindestens die Einlassleitung (3) des Sortierapparats (1) im wesentlichen tangential angeschlossen ist, c) der Umwälzraum (2, 2') an einer Seite in einen Rotor bereich (8, 8', 8") übergeht, in welchem ein als Laufrad ausgebildeter Rotor (7) zur Auflösung und SieDung der Suspension und senkrecht zur Rotordreh achse ein im wesentlichen ebenes Sieb (9) zum Abzug von Gutstoff, das einen Gutstoffraum (10, 10') vom Rotorraum (8, 8', 8") trennt, angeordnet sind und d) der Schwerschmutzauslass (11, 22) sich am moden (12) des Umwälzraumes (2, 2') befindet, in den dieser ohne scharfe Absätze übergeht und dessen Durchmesser min destens halb so gross ist wie der des Umwälzraumes. 2. Sortierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (3) unterhalb des oberen Drittels des Um wälzraumes (2, 21) an diesen angeschlossen ist. 3. Sortierapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass auch die Auslassleitung (4, 4') tangential, aber, entsprechend der Rotationsströmung im Umwälzraum, entgegen gesetzt wie die Einlassleitung (3) an die Umfangswand des Umwälzraumes (2, 2') angeschlossen ist. 4. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Umwälzraumes (2, 2') mindestens 50 cm beträgt. 5. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umwälzraum (2, 2') kreiszylindrisch oder kegelstumpfförmiy ausgebildet ist. 6. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 DiS 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung des Umwälzraumes (2, 2'), an dem die Einlassleitung (3) angeschlossen ist, sich unterhalb der Auslassöffnung des Umwälzraumes (2, 2'), an die dessen Auslassleitung (4, 4') angeschlossen ist, und auch unterhalb dem Anschluss des Rotorraumes (8, 8') befindet. 7. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Rotorraum (8, 8', 8") und Gutstoffraum (10, 10') eine gemeinsame, rotationssymmetrische Umfangswand aufweisen. 8. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationssymmetrieachse des Umwälz raumes (2, 2') und die Rotordrehachse (31) im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen. 9. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 ois 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationssymmetrieachse (30) des Umwälzraumes (2) und die Rotordrehachse (31') sowie der Um wälzraum (2) und ein den Rotorbereich umfassender Rotorraum (8") jeweils fluchtend zueinander angeordnet sind. 10. Sortierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reject-Leitung (14) in Nähe des Laufrades (7) an den Rotorraum (8, 8', 8") angeschlossen ist, die im wesentlichen tangential wieder in den Umwälzraum (2, 2') mündet. 11. Stofflöserentsorgungssystem unter Verwendung eines Sortier apparats nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einlassleitung (3) und die Auslassleitung (4, 4') am Primärstofflöser (25) ohne Zwischenschaltung eines Sieoes an dessen hauptumwälzund Aufiöseraum ange schlossen sind. 12. Entsorgungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einlassleitung (3) am Stofflöser (25) auf einem höheren Niveau befindet als am Sortierapparat (1). 13. Entsorgungssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einlassleitung (3) im wesentlichen tangen tial oder nur mit einem spitzen Winkel davon abweichend vom Primärstofflöser (22) abgeht. 14. Entsorgungssystem nach einem aer Ansprüche 11 bis 13, da durch gekennzeichnet, dass Einlassleitung (3) und Auslasslei tung (4, 4') am Boden oder in Bodennähe des Primärstofflö sers (25) angeschlossen sind. 15. Entsorgungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassleitung (4, 4') vom Umwälzraum (2, 2') in der Nähe aes Rotors (26) in den Stofflöser (25) mündet und so das radiale'Druckgefälle zum Antrieb des Wirbels im Umwälz raum ausnützt (siehe Fig. 5). 16. Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da durch geKennzeichnet, dass die Einlassleitung (3) des Sortier apparats (2, 2') an diesen scnräg nach unten verlaufend mit einem Winkel von mehr als 150 zur Horizontalen angeschlos sen ist. 17. Entsorgungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, da durch gekennzeichnet, dass die Einlassleitung (3) des Sortier apparats (2, 2') mindestens einen Innendurchmesser von 280 mm hat.

Inventors: MUSSELMANN, WALTER, PFALZER, LOTHAR, DR.ING.
Applicants: J.M. VOITH GMBH
Application year: 1985
Main classification: D21B1
IPC codes: D21B1, D21D5