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Mischer, insbesondere zum Einmischen eines Bleichmittels in Zellstoffpulpe
Die Erfindung betrifft einen Mischer, insbesondere zum Einmischen eines Bleichmittels
in Zellstoffpulpe.
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Es ist ein Mischer bekannt, der ein zylindrisches, wenigstens mit
einer Stirnwand abgeschlossenes Gehäuse aufweist, in welchem koaxial eine Welle
mit einem als Lochscheibe ausgebildeten Rührwerkzeug umläuft, wobei die Lochscheibe
und die Stirnwand bzw. -wände des Gehäuses schräg zueinander stehen.
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Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Lochscheibe zur Welle
schräggestellt ist, die Stirnwände dagegen zur Welle senkrecht verlaufen. Dieser
bekannte Mischer ist konstruktiv sehr aufwendig, denn die Fertigung und vor allem
die Schräglagerung der zwangläufig elliptischen Lochscheibe bereitet beträchtliche
Schwierigkeiten. Außerdem ist bei dem bekannten Mischer nicht zu verhindern, daß
durch die Schräglagerung der sich schnell drehenden Mischerscheiben Erschütterungen
auftreten, was noch durch die einseitige Lagerung der Welle verstärkt wird.
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Schließlich ist auch der Mischeffekt des bekannten Mischers keineswegs
voll zufriedenstellend.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Mischer
zu verbessern und einen Mischer zu schaffen, der bei vermindertem Konstruktionsaufwand
einen wesentlich besseren Durchmischungseffekt gewährleistet. Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lochscheibe senkrecht auf der Welle befestigt
ist, während die Stirnwand bzw. -wände schräg zur Welle verlaufen, und daß die Lochscheibe
mit Mitnehmern in Form von Rippen od. dgl. versehen ist, die an einem Umfangsbereich
der Scheibe bis nahe an die mit dem Guteinlaß versehene Stirnwand heranreichen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Mischer treten infolge der senkrechten
Befestigung der Lochscheibe an der Welle keinerlei Lagerungs- und Erschütterungsprobleme
auf, und die Fertigung der runden Lochscheibe bereitet keinerlei Schwierigkeiten.
Durch die Mitnehmerrippen ergibt sich außerdem eine Druck-Saug-Wirkung an der Lochscheibe,
derart, daß die zugeführten Stoffe an dem der Stirnwand nahen Umfangsbereich der
Scheibe durch diese hindurch in Förderrichtung gedrückt, am entgegengesetzten Umfangsbereich
der Scheibe dagegen teilweise wieder gegen die Förderrichtung durch die Scheibe
hindurch zurückgesaugt, also nochmals durchmischt werden.
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Dieser Vorgang gewährleistet eine beträchtlich bessere Durchmischung
des zugeführten Gutes als bei den bekannten Mischern.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung können zwei Lochscheiben hintereinandergeschaltet
sein, zwischen denen eine Durchlaßöffnungen aufweisende Geháusetrennwand vorgesehen
ist, die im wesentlichen parallel zu den zueinander ebenfalls im wesentlichen parallelen
Stirnwänden verläuft.
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Zweckmäßigerweise ist die Welle doppelseitig gelagert und Gutein-
sowie -auslaß exzentrisch zum Mischergehäuse angeordnet.
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Einige Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachfolgend in
Verbindung mit den Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben, und zwar zeigen
Fig. 1 und 2 eine Mischvorrichtung, die mit dem unteren Ende eines Bleichturms zusammengebaut
ist, wobei Fig. 1 eine Ansicht im senkrechten Schnitt und F i g. 2 eine Ansicht
im waagerechten Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 ist, F i g. 3 eine Ansicht
im axialen Schnitt einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischers,
der als gesonderte Einheit gebaut ist.
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Eine dritte Ausführungsform ist in den F i g. 4, 5 und 6 gezeigt,
wobei F i g. 4 eine Ansicht im axialen Schnitt, F i g. 5 eine Ansicht im Schnitt
nach der Linie V-V in F i g. 4 und F i g. 6 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie
VI-VI in F i g. 4 ist.
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Der in F i g. 1 und 2 dargestellte Mischer ist in das untere Ende
eines Bleichturms 11 (der nur teilweise dargestellt ist) eingesetzt, dem durch einen
Guteinlaß 13 Zellstoffpulpe und ein Bleichmittel zugeführt wird, welch letzteres
mit der Pulpe im Turm in Reaktion treten soll. Um ein gleichmäßiges Bleichen sicherzustellen,
ist es wichtig, daß das Bleichmittel in der
Pulpe gleichmäßig verteilt
wird, bevor diese in den Turm eintritt, in welchem praktisch keine Vermischung stattfindet.
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Der dargestellte Mischer besitzt ein umlaufendes Rührwerkzeug 15
und ein Gehäuse, welches dieses zylindrisch umschließt und einen Teil des Bodens
des Bleichturms bildet. Das Gehäuse wird durch einen zylindrischen Mantel 17, der
an seinem oberen Teil in einen konischen Teil des Bodens des Bleichturms übergeht,
und eine flache untere Stirnwand 19 gebildet. Das Rührorgan 15 ist an einer senkrechten
Welle 21 befestigt, die zu dem zylindrischen Mantel 17 des Gehäuses gleichachsig
ist. Die Welle ist in Lagern 23, 25 gelagert, erstreckt sich durch die Endwand 19
des Gehäuses und ist in dieser durch eine Stopfbuchse 27 abgedichtet. Das Ende der
Pulpezufuhrleitung 13 bildet einen Rohrkrümmer von 90° und ist an die Stirnwand
19 seitlich zur Welle 21 angeschlossen, so daß die zugeführte Pulpe im wesentlichen
senkrecht nach oben gegen die Unterseite des Rührwerkzeuges 15 gerichtet wird.
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Das Rührwerkzeug 15 besteht aus einer im wesentlichen ebenen, kreisförmigen,
horizontalen Scheibe 29, die zur Welle 21 rechtwinklig angebracht ist und eine Nabe
31 aufweist, welche mit dem oberen Ende der Welle 21 verkeilt ist. In der Scheibe
ist eine größere Anzahl Öffnungen 33 vorgesehen, welche bei der dargestellten Ausführungsform
die Form bogenförmiger Schlitze haben und die Räume auf den entgegengesetzten Seiten
der Scheibe miteinander verbinden. Der Umfang der Scheibe bewegt sich eng benachbart
dem Mantel 17, so daß die Pulpe kaum an anderen Stellen durch das Rührorgan hindurchtreten
kann als durch die Öffnungen 33.
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Die ebene Stirnwand 19 liegt schräg zur Welle 21, d. h., sie bildet
mit dieser einen von 900 verschiedenen Winkel. Die Neigung der Stirnwand zur horizontalen
Ebene kann etwa 10 bis 200 betragen, so daß sich ein Winkel zur Welle von 70 bis
800 ergibt.
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Zwischen der Unterseite 29 der Scheibe und der Stirnwand 19 des Gehäuses
ist ein Spalt vorgesehen, dessen Breite (oder senkrechte Erstreckung) sich längs
des Umfangs der Scheibe verändert. Auf ihrer Unterseite ist die Scheibe 29 mit einer
Anzahl senkrechter und radial verlaufender Rippen 35 versehen. Diese Rippen erstrecken
sich zur Stirnwand 19 nach unten und bewegen sich mit ihren Unterkanten nur in einem
geringen Abstand von dieser an der Stelle, an welcher der Spalt am kleinsten ist.
Auch an denjenigen Stellen, an welchen der Spalt breiter ist wie im rechten Teil
der F i g. 1, erstrecken sich die Rippen mindestens bis zur halben Höhe des Spaltes
nach unten.
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Die Rippen nehmen daher die durch den Guteinlaß 13 senkrecht nach
oben fließende Pulpe auf und zwingen diese, an der waagerechten Umlaufbewegung des
Rührwerkzeuges teilzunehmen. Benachbarte Rippen 35 bilden zwischen sich vergleichsweise
eingeschlossene Abteile, von welchen aufeinanderfolgende kleine Pulpepartien aufgenommen
und bei der Drehung des Rührwerkzeuges mitgenommen werden.
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Infolge der geneigten Stellung der Stirnwand 19 nimmt das Volumen
der Abteile während der ersten halben Umdrehung des Rührwerkzeuges ab, so daß die
Pulpe durch die Öffnungen 33 in der Scheibe 29 nach oben gedrückt wird, während
bei der zweiten halben Umdrehung das Volumen der Abteile zunimmt, so daß die Pulpe
durch die Öffnungen 33 zurückgesaugt wird. Da die Pulpe durch den Guteinlaß
13 unter
Druck zugeführt wird, ist die erhaltene resultierende Strömung nach oben durch die
Scheibe und von dieser in den Bleichturm gerichtet, jedoch hat die vorangehend beschriebene
Pumpwirkung zur Folge, daß dieser Bewegung eine pulsierende Vor-und Rückbewegung
überlagert wird, wodurch die Verwirbelung der Strömung verstärkt und dadurch eine
sehr gründliche Vermischung der chemischen Bleichmittel mit der Pulpe herbeigeführt
wird.
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An der Oberseite des Rührwerkzeuges 15 ist ein mittig angeordnetes
Führungsorgan 37 in Form eines Trichters (oder eines trichterförmigen Rohres) angebracht,
der einen an seinem oberen Ende offenen Einlaß bildet und an seinem unteren Teil
mit diametral entgegengesetzten Auslässen 39, 41 verbunden ist, die nach außen und
mit Bezug auf die Drehrichtung der Lochscheibe 29 etwas nach rückwärts gerichtet
sind. Hierdurch wird eine Schleuderpumpenwirkung erzeugt, durch welche die Pulpe
nach unten durch den Einlaß trichter 37 so gefördert wird, daß sie in der Nähe der
Oberseite der Lochscheibe 29 austritt, wo sie sich mit der durch die Öffnungen 33
pulsierenden Pulpe vermischt. Die eine Seitenwand 43 bzw. 45 jedes Auslasses 39,
41 ist kürzer als die andere Seitenwand, welch letztere sich vorzugsweise bis zum
Rand der Scheibe erstreckt. Der Druckabfall, der hinter der letzterwähnten langen
Wand entsteht, trägt zu der vorerwähnten Pumpwirkung bei.
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Die in F i g. 3 dargestellte Mischvorrichtung ist als gesonderte
Einheit gebaut, von der die Pulpe über eine Leitung einem Bleichturm od. dgl. zugeführt
wird. In Fig. 3 wurden die gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1 und 2 für entsprechende
Teile verwendet. Das Gehäuse der Mischvorrichtung besitzt einen zylindrischen Mantel
17 und zwei Stirnwände 19, 20, welche beide eine Schräglage zur Welle haben und
zueinander parallel sind und ferner in dem gleichen mittleren Abstand vom Rührwerkzeug
15 angeordnet sind. In der Stirnwand 20 ist ein exzentrisch angeordneter Gutauslaß
14 vorgesehen, durch welchen die mit Bleichchemikalien vermischte Pulpe zu einem
Bleichturm od. dgl. ausgetragen wird. Der Einlaß 13 und der Auslaß 14 brauchen nicht
in den Endwänden vorgesehen zu sein, wie mit voll ausgezogenen Linien gezeigt, sondern
können statt dessen im zylindrischen Mantel 17 vorgesehen sein, wie mit strichpunktierten
Linien dargestellt, vorzugsweise auf derjenigen Seite, auf welcher der Spalt zwischen
der mit Öffnungen versehenen Scheibe 29 und der Stirnwand 19 bzw. 20 am größten
ist, wobei ihre Richtung annähernd tangential zur Drehrichtung des Rührorgans sein
kann. In diesem Fall haben ihre Öffnungen vorzugsweise eine ovale oder eine andere
längliche Form, um einen ausreichenden Querschnitt zu erhalten. Das Rührorgan ist
auf beiden Seiten mit Rippen 35 versehen und arbeitet in ähnlicher Weise mit den
beiden Stirnwänden des Gehäuses zusammen, um die vorangehend beschriebene Pumpwirkung
zu erzielen.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 4, 5 und 6 ist zwischen zwei
ähnlichen Rührwerkzeugen 15, 16 eine ebene Trennwand 22 eingesetzt, die am Gehäuse
befestigt und zu den Stirnwänden 19 und 20 parallel ist.
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Infolge ihrer Schräglage wirkt die Gehäusetrennwand 22 mit den Rührwerkzeugen
15 und 16 in genau der gleichen Weise wie die Stirnwände 19 und 20 zusammen. Die
Trennwand 22 kann als die eine Stirnwand eines Abschnitts einer Mischvorrichtung
betrachtet werden, die aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt
ist,
von denen sich in jeder ein Rührwerkzeug befindet. Zur Förderung von Pulpe zum nächsten
Abschnitt sind in der Trennwand Öffnungen 26, 28 vorgesehen, wobei sich die obere
Öffnung 28 nach außen zum zylindrischen Mantel des Gehäuses erstreckt, um zu verhindern,
daß Gase eingeschlossen werden. Vorzugsweise ist die Trennwand 22 mit einem gesonderten
Teil 30 des Gehäusemantels verbunden, der ausgebaut werden kann. Das Wegnehmen dieses
Mantelteils zusammen mit dem einen Rührwerkzeug läßt sich die Mischvorrichtung leicht
zu einer einfacheren Form umbauen. Umgekehrt ist es durch das Einsetzen eines weiteren
Rührwerkzeuges und eines weiteren Mantelteils 30 mit einer geneigten Trennwand 22
möglich, eine Mischvorrichtung zu bauen, die drei Abschnitte enthält, durch welche
die Pulpe aufeinanderfolgend hindurchtritt.