DE1561632C3 - Stoffmühle für Fasersuspensionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoffmühle für Fasersuspensionen, insbesondere Papierstoff, mit einem drehbar gelagerten, angetriebenen Zylinder, welcher auf seinem Umfang teilweise von mehreren gebogenen, öffnungen aufweisenden verstellbaren, als Mahlvorrichtung dienenden Platten, umgeben ist.

Es ist aus der US-PS 29 09 334 eine Stoff mühle bekannt, bei der drei perforierte Mahlplatten mit einem Zylindermantel mit geschlossener Oberfläche zusammenwirken, dessen Außenseite axial gerichtete Rillen aufweist. Der Papierstoff wird vor den Mahlplatten (in Rotationsrichtung gesehen) an der Außenseite des Zylinders zugeführt, wobei die gemahlenen Fasern mit Flüssigkeit zwangläufig durch die Perforierungen der Platten gepreßt werden. Die Vorrichtung hat bei hohem Kraftverbrauch einen schlechten Wirkungsgrad, und das Ergebnis der Mahlung ist schwer mit Genauigkeit zu kontrollieren, da die Mahlplatten je für sich eingestellt werden müssen. Die Rillen im Zylinder haben darüber hinaus die Tendenz, durch die Fasern verstopft zu werden, was die erstrebte Wirkung weiter verschlechtert. Durch den Eingriff zwischen den Rillen des Zylinders und den Perforierungen der Platten besteht schließlich die Gefahr, daß die Fasern abgeschnitten werden.

Ferner ist aus der DT-AS 10 09 912 eine Stoffmühle bekannt, die eine Anzahl von gelenkig mit dem Rotor verbundenen Flügeln aufweist, die innerhalb eines ortsfesten perforierten Zylinders rotieren, so daß sie auf Grund der Zentrifugalkraft nach außen zum Eingriff gegen die Innenseite des Zylinders geschleudert werden. Nachteilig ist hierbei, daß die Flügel bei der Rotation die Fasersuspension vor sich hertreiben, so daß die Suspension im wesentlichen im Zylinder umläuft. Es

ίο entsteht somit eine Art Pumpenwirkung ohne besondere Mahlwirkung, wobei zudem die Perforierungen, sowohl in den Flügeln wie in dem Zylinder, mit Fasern verstopfen.

Auch die GB-PS 6 79 342 zeigt eine Mahleinrichtung, die sich von der in der genannten USA.-Patentschrift beschriebenen darin unterscheidet, daß die drehbaren Flügel starr mit der Nabe verbunden sind, so daß sie ohne Anpressung der Innenseite des Zylinders folgen. Hierbei tritt jedoch ebenfalls ein sehr großer Pumpeneffekt auf, so daß die Mahlwirkung dieser Stoffmühle gering ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stoffmühle zu schaffen, welche leicht auf einen gewünschten Mahlgrad einstellbar ist, bei der die Fasern schonend behandelt werden und die eine bessere Mahlwirkung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Stoffmühle gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die mit Bohrungen versehene, umlaufende Zylinderwand eine koaxial angeordnete, feststehende Verteilertrommel umschließt, welche eine Einlaßöffnung umschließt, welche eine Einlaßöffnung an einem Ende und eine Mehrzahl von im Abstand um ihren Umfang angebrachten Auslaßöffnungen aufweist, und daß ferner jede Platte zumindest den größten Teil der Zylinderwand, der einer der öffnungen der Verteilertrommel gegenüberliegt sowie einen — in Drehrichtung des Zylinders gesehen — vorausgehenden Bereich der Zylinderwand einschließt.
Bei dieser Stoffmühle fließt die Suspension aus den Auslaßöffnungen der feststehenden Trommel durch die öffnungen in der sich drehenden Zylinderwand, und die Fasern werden außerhalb dieser Wand angesammelt und gemahlen, Während sie kontinuierlich durch die Zwischenräume zwischen Zylinderwand und Mahlplatten geführt werden. Eine solche Stoffmühle hat trotz verhältnismäßig geringen Energieverbrauchs ein überraschend großes Fassungsvermögen; auch kann sie bei gleichem Fassungsvermögen wesentlich kleiner gehalten werden als einleitend erwähnte Stoffmühlen, so daß entsprechend weniger Platz benötigt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Stoffmühle und ihre Funktion werden im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt der Stoffmühle, und

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1.

Die eigentliche Stoffmühle ist an einem Gestell 10 befestigt, in welchem eine horizontale Antriebswelle 12 in Rollenlagern 13, 14 gelagert ist. Eine an einem Ende der Welle (rechts in F i g. 1) angeordnete Riemenscheibe 11 wird von einem (nicht gezeigten) Motor angetrieben. Wie links in F i g. 1 dargestellt, trägt das Gestell 10 ein zylindrisches Gehäuse 15. Die äußere Wand 17 dieses Gehäuses 15 weist eine zentrale öffnung 17' auf, welche an eine (nicht gezeigte) Zuführungsleitung für die Fasersuspension anschließbar ist. An der Oberseite hat das Gehäuse eine Auslaßöffnung 16, welche ebenfalls an eine (nicht dargestellte) Leitung angeschlossen

werden kann. Gewünschtenfalls kann diese Auslaßöffnung auch seitlich oder unten angeordnet sein.

Das Ende der Antriebswelle 12 reicht in das Gehäuse 15 hinein und trägt einen Mahlzylinder 26, welcher aus einer mit öffnungen versehenen zylindrischen Wand 27 und einer geschlossenen Rückwand 28 besteht. Ein schwerer Nabenteil 28', welcher in der Mitte der Rückwand 28 vorgesehen ist, ist am Ende der Welle 12 aufgekeilt und mittels einer Mutter 29 befestigt.

Die Zylinderwand 27 umgibt koaxial eine schalenförmige Trommel 18, welche ebenfalls in das Gehäuse 15 eingesetzt ist. Die Trommel 18 hat ein offenes Ende, welches an der Wand 17 des Gehäuses 15 befestigt ist, damit das Innere der Trommel mit der Einlaßöffnung 17' in Verbindung steht.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die zylindrische Wand der Verteilertrommel 18 drei in gleichen Abständen um den Umfang angebrachte Auslaßöffnungen 19 (F i g. 2), die sich axial entlang eines Großteils der Zylinderwand 27 erstrecken. Jede dieser öffnungen 19 wird von zwei Rippen 20, 21 begrenzt, die auf der Außenseite der zylindrischen Wand der Trommel 18 angeordnet sind. Die Rippen 20, 21 erstrecken sich in axialer Richtung und dienen als Stütze für daran befestigte Verschlußstücke oder -schuhe 22 bzw. 23. Wie in F i g. 1 dargestellt, sind die Stützflächen der Rippen 20 und 21 und die sich darauf abstützenden Flächen der zugehörigen Verschlußstücke 22 und 23 in Längsrichtung keilförmig ausgebildet, wodurch der gewünschte Abstand zwischen den Verschlußstücken und der Innenseite der Zylinderwand 27 durch axiales Verschieben der Verschlußstücke eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck können die Verschlußstücke 22, 23 mittels Bolzen 24, welche durch ovale öffnungen in den Rippen 20, 21 gehen, befestigt werden; man kann jedoch auch andere verstellbare Befestigungsmittel verwenden. In den Figuren werden die Verschlußstücke an der Zylinderwand 27 anliegend gezeigt, doch ist in der Praxis im allgemeinen ein Spiel von wenigstens einigen Zehntel Millimetern vorhanden.

Die Zylinderwand 27 des drehbaren Mahlzylinders ist teilweise von drei gebogenen, mit öffnungen versehenen Mahlplatten 30 umgeben, die im Abstand um den Umfang der Wand 27 angeordnet sind und sich axial längs der Zylinderwand in einiger Entfernung zu dieser erstrecken. Wie noch detailliert beschrieben werden wird, bilden die Zwischenräume zwischen Zylinderwand und Mahlplatten schmale Durchlässe 31 für das zu mahlende Material, wobei die Breite der Durchlässe durch später noch beschriebene Mittel einstellbar ist. Wie im Querschnitt in F i g. 2 gezeigt, überlagert jede Platte 30 wenigstens den größten Teil jenes Teils der Zylinderwand, der einer öffnung 19 in der Trommel 18 gegenüberliegt sowie einen — in der beabsichtigten Drehrichtung des Zylinders gesehen, die mit Pfeil in F i g. 2 angedeutet ist — vorausgehenden Bereich der Zylinderwand. Weiter ist zu bemerken, daß die öffnungen in der Zylinderwand 27 vorzugsweise etwas größer sind als die öffnungen in den Platten 30.

Jede Platte 30 weist an ihren beiden Enden je ein Paar Ansätze 32,33 auf. Die Ansätze 32 an einem Ende einer Platte sind mittels zweier paralleler Verbindungsglieder 34 bzw. 35 gelenkig mit den Ansätzen 33 am entgegengesetzten Ende einer anderen Platte derart verbunden, daß um die Zylinderwand 27 eine Kette mit offenen Enden gebildet wird (in F i g. 2 ist von jedem Paar Verbindungsglieder nur ein Glied dargestellt).

Die in F i g. 2 rechts oben dargestellte Platte 30 ist mit ihren beiden oberen Ansätzen 33 gelenkig mit kurzen Verbindungsgliedern 36 verbunden, welche schwenkbar an einer horizontalen Welle 37, die im Gehäuse 15 in nicht dargestellter Art befestigt ist, montiert sind. Die oberen Ansätze 32 jener Platte 30, welche links in F i g. 2 gezeigt ist, sind mit einem Bügel 38 verbunden, welcher in einem Stück mit einer Hülse 39 zusammenhängt, in der das gewindelose Ende einer Stellschraube 40 drehbar derart befestigt ist, daß eine

ίο Drehverbindung hergestellt wird. Der Gewindeteil der Stellschraube 40 ist durch eine Mutter 41 geschraubt, welche in einer Führungshülse 4Γ befestigt ist, die in die Wand des Gehäuses 15 eingesetzt ist. Bei dieser Vorrichtung liegt die Schraube im wesentlichen tangential zur Zylinderwand 27. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Verbindungsglieder 36 am entgegengesetzten Ende der Kette vorzugsweise in etwa gleicher Richtung liegen wie die Schraube 40. Am Ende der Schraube 40, welches aus dem Gehäuse 15 herausragt, ist ein Handrad 42 befestigt. Die Schraube kann in einer Einstellung mittels einer mit einem Griff 43 versehenen Gegenmutter 44 fixiert werden. Die Breite der Abstände oder Durchlässe 31 zwischen den Platten 30 und der Zylinderwand 27 kann also vergrößert oder verkleinert werden, indem man das Handrad 42 dreht, so daß die in F i g. 2 links dargestellte Platte 30 im oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt wird, während die Verbindungsglieder 36 etwas um ihre Welle 37 verschwenkt werden. Die Breite der Durchlässe 31 wird natürlich mit Rücksicht auf den gewünschten Mahlgrad bestimmt. Es ist auch offensichtlich, daß die Erfindung keinesfalls auf die beschriebene Anordnung zum Verstellen der Platten beschränkt ist.

Bei der beschriebenen Einrichtung kann die Welle 12

z. B. mit einer Geschwindigkeit von etwa 800 UpM angetrieben werden, und die zu mahlende Fasersuspension wird z. B. mit einem Druck von 2 atü kontinuierlich durch die Einlaßöffnung 17' zugeführt. Von der Verteilertrommel 18 strömt die Suspension durch die Auslasse 19 auf die rotierende Zylinderwand 27 und in der Folge durch die öffnungen in dieser Wand radial nach außen in die Durchlässe 31. Die feineren und kürzeren Fasern, welche nicht gemahlen werden sollen, passieren zusammen mit einem Großteil des Wassers ziemlich unbehindert die öffnungen in den Platten 30. Im Gegensatz dazu werden die längeren und gröberen Fasern an der Außenseite der Zylinderwand 27 durch die Drehgeschwindigkeit des Zylinders zurückgebogen, d. h., sie werden mehr oder weniger peripher ausgerich-

tet, so daß sie quer zu den öffnungen in den Platten 30 zu liegen kommen, wodurch ihr Durchtritt durch diese öffnungen verhindert wird. Demzufolge werden die längeren und gröberen Fasern durch die Durchlässe 31 in Drehrichtung der Zylinderwand 27 gespeist, während der Stoff gleichzeitig fortschreitend entwässert und eingedickt wird, und die Fasern werden dabei teils aneinander und teils zwischen der Zylinderwand und den Innenflächen der Platten 30 zerrieben. Auf Grund der Konzentration der Fasern zwischen den Mahlflächen wird eine sehr gute Mahlung erzielt, ohne nennenswerte Gefahr eines Scherens oder Schneidens. An den Vorderenden der Durchlässe 31 (in Drehrichtung gesehen) wird der eingedickte und gemahlene Stoff herausgepreßt und mit der Suspension im umliegenden Teil des Gehäuses 15 vermischt, und die Mischung wird dann durch die Auslaßöffnung 16 entleert.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Auslaßöffnungen 19 der Trommel 18 nicht vollständig

durch die Platten 30 überdeckt, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Dadurch kann ein Teil des Wassers zusammen mit den feineren Fasern abfließen, ohne durch die Platten behindert zu werden. Andererseits können sich die längeren Fasern nicht von den öffnungen in der Zylinderwand 27 lösen, bevor sie in die Durchlässe 31 hineingezogen werden, und dadurch wird die angestrebte Mahlwirkung in keiner Weise beeinträchtigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stoffmühle für Fasersuspensionen, insbesondere Papierstoff, mit einem drehbar gelagerten, angetriebenen Zylinder, welcher auf seinem Umfang teilweise von mehreren gebogenen Öffnungen aufweisenden, verstellbaren als Mahlvorrichtung dienenden Platten umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bohrungen versehene, umlaufende Zylinderwand (27) eine koaxial angeordnete, feststehende Verteilertrommel (18) umschließt, welche eine Einlaßöffnung (17') an einem' Ende und eine Mehrzahl von im Abstand um ihren Umfang angebrachten Auslaßöffnungen (19) aufweist, und daß ferner jede Platte (30) zumindest den größten Teil der Zylinderwand, der einer der Öffnungen (19) der Verteilertrommel (18) gegenüberliegt sowie einen — in Drehrichtung des Zylinders gesehen — vorausgehenden Bereich der Zylinderwand einschließt.

2. Stoffmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der Zylinderwand (27) größer sind als die Öffnungen in den Mahlplatten (30).

3. Stoff mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (19) der Verteilertrommel (18) durch Verschlußstücke (20, 21) begrenzt werden, welche axial verstellbar sind.

4. Stoffmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlplatten (30) zur Bildung einer offenen Kette durch Verbindungsglieder (34,35) gelenkig verbunden sind, welche den Großteil des Zylinderumfangs umgibt, daß ferner das eine Ende der Kette durch kurze Verbindungsglieder (36) mit einer ortsfesten Stütze (37) verbunden ist, während das entgegengesetzte Ende der Kette mit einem Stellglied (40) verbunden ist, welches tangential zur Zylinderwand (27) bewegbar ist.