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Flotationsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Flotationsmaschine,
die insbesondere zur Entfernung von Druckfarbe aus Altpapier dient. Bei den bekannten
Maschinen dieser Art wird zur ,Durchführung einer Flotation eine Flotationszelle,
und zwar vorzugsweise eine sogenannte »Rührwerkszelle« verwendet. Es sind Rührwerkszellen
bekannt, die in eine Rührkammer und eine daneben angeordnete Schaumkammer unterteilt
sind. Der in der Rührkammer angeordnete Rührer (Laufrad) bringt den Graustoff in
eine solch heftige Bewegung, daß von dem Raum oberhalb des Stoffspiegels Luft mitgerissen
und vom Laufrad im Graustoff zerpeitscht wird. Der mit Luft durchsetzte Graustoff
tritt dann durch Schlitze in die Schaumkammer über, in welcher die mit .den Verunreinigungen
behafteten Luftblasen nach oben steigen und mittels einer A.bstreifvorrichtung abgeführt
werden. Es ist bei einer derartigen Einrichtung ferner bekannt, die Rührkammer und
die Schaumkammer übereinander statt nebeneinander anzuordnen und durch einen Beruhigungsrost
voneinander zu trennen. Es sind ferner auch Rührwerkszellen bekannt, .die aus einer
einzigen Kammer bestehen, bei denen also die Rührkammer und die Schaumkammer vereinigt
sind. Gutstoff und Schaum strömen hierbei gemeinsam über einen Überlauf in eine
Beruhigungskammer, die die gleiche Breite wie die Rühr- und Schaumkammer aufweist
und aus welcher der Gutstoff und der Schaum getrennt abgeführt werden. Allen Zellen
gemeinsam ist dabei, daß der nach oben steigende Schaum über die ganze Breite der
Schaumkammer bzw. der Rühr- und Schaumkammer bzw. der Beruhigungskammer mittels
einer Abstreifvorrichtung abgeführt wird.
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Gemäß der Erfindung wird zur Verbesserung der Schaumabnahme vorgeschlagen,
die Flotationszelle mindestens im Höhenbereich des Überlaufes in ihrer Breite in
Richtung auf den Überlauf od. dgl. zu abnehmend auszubilden.
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Durch diese Formgebung der Flotationszelle gemäß der Erfindung wird
im Bereich der Oberfläche der Aufschwemmung eine Strömung erzeugt, die den Schaum
mit einer gegenüber den bekannten Flotationszellen erhöhten Geschwindigkeit zum
Überlauf hin bewegt. Der Schaum wird dadurch relativ rasch abgeführt, so daß :die
oft schnell vonstatten gehende Zersetzung des Schaumes überhaupt nicht oder nur
in sehr geringem Umfang eintreten kann.
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Ferner wird durch den im Verhältnis zu den bekannten Flotationszellen
schmalen Überlauf eine wesentliche Vergrößerung der Höhe der Schaumschicht erreicht
bei etwa gleichbleibender Höhe einer gewissen Übergangsschicht von Schaum und Gutstoff.
Da auch die Höhe der beim Abführen des Schaumes, zweckmäßigerweise stets mit-abgeführten
oberen. Gwtstoffschicht gleichbleiben kann, ist die mit dem Auswurf abgeführte Gutstoffmenge
bedeutend geringer als bei den bekannten Flotationszellen. Da, wie die Erfinder
erkannt haben, die überlaufbreite je nach Art des zu flotierenden Stoffes wesentlich
eingeschränkt werden kann, vorzugsweise auf ein Viertel bis die Hälfte der Kammerbreite,
werden die beim Verarbeiten von Faserstoffaufschwemmungen im Schaum mitabgeführten
Fasermengen dementsprechend auf 25 bis 50'% der in bekannten Flotationsmaschinen
abgeführten Menge beschränkt. Ein weiterer Vorteil -der erfindungsgemäßen Einrichtung
besteht darin, @daß, wie die Erfinder ferner erkannt haben, der Fasergehalt im Schaum
selbst mit zunehmender Höhe der Schaumschicht abnimmt und so eine weitere Verminderung
der mit dem Schaum abgeführten Fasermenge erzielt -wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die Anordnung so
getroffen, daß die Breite der Flotationszelle mindestens teilweise stetig abnimmt.
Dadurch werden Toträume, das sind Stellen ohne Stoffbewegung, und Ablöseerscheinungen,
die kreisende Bewegungen hervorrufen, ,in der Flotationszelle vermieden und eine
besonders gute Trennwirkung und ,Schaumabfuhr erzielt. Dabei ist als sehr zweckmäßig
erkannt worden, die Breite des Überlaufes etwa zu einem Viertel bis zur Hälfte der
größten Breite der Flotatiönszelle zu wählen.
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Besonders vorteilhaft für die. getrennte Abführung von Schaum und
Gutstoff aus der Flotationszelle ist
es ferner, wenn - gemäß einem
weiteren Vorschlag der Erfindung - die in Strömungsrichtung des Schaumes verlaufenden
Seitenwände der Beruhigungskammer mindestens unmittelbar vor dem überlauf parallel
zueinander angeordnet sind.
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Der Ablauf für den Gutstoff aus der Rührwerkszolle wird im oberen
Bereich derselben angeordnet. Dadurch ist bei der Bewegung der Aufschwemmung durch
die Rührwerkszelle von unten nach oben für den Flotationsvorgang ausreichend Zeit
vorhanden, so daß sich der mit Schmutz behaftete Schaum an der Oberfläche der Aufschwemmung
ansammeln kann.
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- Die Abfuhr ödes Schaumes kann durch den überlauf entweder ausschließlich
oder unter Zuhilfenahme einer drehbar gelagerten ein- oder mehrschaufeligen Abstreifvorrichtung
erfolgen. Diese Abstreifvorrichtung wird oberhalb des Überlaufes, und zwar zweckmäßig
so angeordnet, daß ihre Drehachse sich stromaufwärts des Überlaufes befindet. Son-it
wird die Abstreifvorrichtung - nach .einem weiteren Gedanken der Erfindung - mit
Vorteil oberhalb -der zur Gutsstoffkammer führenden Austrittsöffnung im Boden der
Beruhigungskammer angeordnet. Denn diese Austrittsöffnung wird zweckmäßig, unmittelbar
stromaufwärts der Stirnfläche des überlaufes angebracht, um zu verhindern, daß die
von der Rührwerkszelle her dieser Austrittsöffnung zustrebende Strömung Schaum in
nie Gutstoffkammer mitnimmt.
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Außerdem wird - in. weiterer Ausbildung der Erfindung - an der Kante
des Überlaufes ein schräg nach unten in die Beruhigungskammer hineinragendes Leitblech
angeordnet, um eine besonders gute Trennung von Schaum und Gutstoff stromaufwärts
des Überlaufes bzw. :der zur Gutstoffkammer führenden Öffnung zu erzielen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an einer
einzelnen Flotationszelle dargestellt. Im allgemeinen werden mehrere solcher Flotationszellen
zu einer Flotationsmaschine zusammengeschaltet.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht mit abgenommener vorderer ,Seitenwand,
' Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zelle und Fig. 3 die Seitenansicht der Überlaufpartie
mit Stoff- und Schaumansammlung in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab.
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Die dargestellte Flotationszelle weist eine Rührwerkszelle 1 auf,
die im wesentlichen von zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden 2 und
3 und den beiden Stirnwänden 26 und 27 begrenzt wird. An diese Rührwerkszelle 1
schließt sich die Beruhigungskammer 14 an, die nur :einen Bruchteil der Höhe und
Breite der Rührwerkszelle 1 aufweist. Die Beruhingungskammer 14 wird seitlich von
einer Verlängerung 30 der Seitenwand 3 und einer parallel dazu verlaufenden Wand
6 begrenzt. Der Übergang zwischen der breiten Rührnverkszelle 1 und der schmalen
Beruhigungskammer 14 wird durch die schräge Wand 4 gebildet, die mit den Wänden
2 und 6 verbunden ist. Zwischen der Rührwerkszelle 1 und der Beruhigungskammer 14
ist eine Stauwand 7 angeordnet, :die in der schrägen Wand 4 und der Seitenwand 3
der Rührwerkszelle 1 an .den Stellen 8 bzw. 9 geführt .ist. Die Stauwand 7 erstreckt
sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bis auf den Boden der Beruhigungskammer
14. Am schmalen Ende der Beruhigungskammer 14 ist der Überlauf 5 angeordnet. Die
Beruhigungskammer 14 steht über eine in ihrem Boden angeordnete Öffnung 11 mit der
Gutstoffkammer 10 in Verbindung. Diese Gutstoffkammer 10 wird im wesentlichen
-durch :die Seitenwand 6 der Beruhigungskammer, die schräge Wand 4, :durch eine
Verlängerung 32 der :Seitenwand 2 und die Stirnwand 33 gebildet. In der Gutstoffkammer
10 ist eine Abzugsöffnung 12 mit angeschlossener Leitung 13 angeordnet, welcher
der Gutstoff über eine in den Wänden 4 und 32 bei 35 bzw. 36 geführte Stauwand 34
zufließt.
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In der Rührwerkszelle 1 ist ein Laufrad 15 angeordnet, das über -eine
Welle 16 von einem auf der Konsole 37 befestigten Elektromotor 17 angetrieben
wird. Dem Laufrad wird über die Leitung 18 Graustoff und über die Leitung 19 Luft
zugeführt. Die Luft wird durch das Laufrad 15 und einen das Laufrad umgebenden Feinverteiler
20 in dem Graustoff sehr fein zerteilt und gleichmäßig verteilt.
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In Fig. 3 sind die einzelnen Schichten dargestellt; wobei die Schaumschicht
mit a, .der Auswurf mit b: und der Gutstoff mit c bezeichnet ist.
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An .den in dem Graustoff -feinverteilten, Luft-Bläschen lagern sich
die indem Graustoff enthaltenen Druckfarbeteilchen an. Diese Luftbläschen mitsamt
dem angelagerten Druckfarbeteilchen steigen infolge ihres Auftriebes in dem Graustoff
nach oben. Es entsteht so in der Rührwerkazelle 1 an der Oberfläche der Aufschwemmung
eine Schaumschicht: Schaum und Gutstoff fließen gemeinsam über die Stauwand 7 in
die Beruhigungskammer 14. Der Gutstoff strömt durch die Austrittsöffnung 11 aus
der Beruhigungskammer 14 in die Gutstoffkammer 10,
aus der über die
Rohrleitung 13 abgezogen wird. Der. an der Oberfläche der Aufschwemmung befindliche
Schaum wird mittels einer drehbar gelagerten Alstreifvorrichtung, die mehrere auf
einer Welle 22 befestigte Abstreifer 21 aufweist, von der Oberfläche der Aufschwemmung
abgestreift und über den überlauf 5 in eine Abflußleitung 23 gefördert. Die' Abstreifvorrichtung
wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Zur Erzielung einer besonders
günstigen Schaumabfuhr beträgt die Breite 24 des Überlaufes 5 bei diesem Ausführungsbeispiel
etwa ein Drittel der größten Breite 25 der Rührwerkszolle 1. Zur besonders guten
Abführung des Schaumes ist der Überlauf 5 mit einem entgegen der Strömungsrichtung
schräg nach unten in :die Beruhigungskammer 14 hineinragenden Leitblech 28 versehen.