DE3327283C2

DE3327283C2 - Entrindungsvorrichtung für Holzspäne

Info

Publication number: DE3327283C2
Application number: DE3327283A
Authority: DE
Inventors: Adrian Oregon Oreg. Artiano
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1987-01-08
Also published as: AU548301B2; GB2124143A; FI79259C; GB8312550D0; FI832110A0; BR8304120A; NZ205068A; ZA834878B; MX158591A; US4616785A; FR2530998A1; FR2530998B1; DE3327283A1; JPS5942908A; AU1662783A; FI79259B; SE8303866L; FI832110L; SE8303866D0; GB2124143B

Abstract

Holzspäne werden entrindet durch Verdichten und Umwälzen. Durch die Bewegung der Holzspäne in der verdichteten Masse reiben diese gegeneinander. Diese Reibung verursacht ein Ablösen der Rinde. Der Reibungsdruck, dem die abgelöste Rinde ausgesetzt ist, zerkleinert diese und erleichtert dadurch ein Trennen von entrindeten Spänen und Rinde. Das Verdichten und Umwälzen der Spanmasse geschieht mit Hilfe eines Rotors, der in einer Entrindungstrommel angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entrindungsvorrichtung für Holzspäne mit einer die Holzspäne aufnehmenden Entrindungskammer und mit einer Umwälzeinrichtung für die Holzspäne.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-PS 5 53 334 bekannt, indem dort die Möglichkeit angeführt ist, zu Klötzen zerkleinertes Holz in Wasser einzuweichen und in einer Trommel durch Abreibung zu entrinden.
Die US-PS 30 70 218 offenbart eine Walzenmühle, bei der die Rinde von den Holzspänen getrennt wird, indem man sie durch rotierende Walzen quetscht. Dies ist schädlich für die Holzspäne und verschwendet weißes Holz. Die US-PS 33 37 139 offenbart eine Kombination einer Walzenmühle und einer Aufschwemmungstrennanlage und kombiniert die Nachteile des Quetschens und Durchnässens der Holzspäne, so daß beim Mischen der sehr nassen Holzspäne mit Standardspänen in einem Faserstoffbetrieb das Resultat eine unbefriedigende Gleichförmigkeit des Faserbreies ist. Bei Rollenpressen nach der US-PS 33 71 598 werden die Holzspäne noch stärker beschädigt. Die US-PS 38 26 433 zeigt eine Kombination von Bedampfen der Holzspäne, mechanischem Verdichten oder Zerquetschen der Holzspäne zwischen Rollen und anschließendem Abschleifen des Holzspanes zwischen Schleifbändern. Die Spanzerstörung ist enorm. Die US-PS 43 32 353 setzt die Holzspäne einem Kugelmühlenschleifgerät aus, um die Rinde durch Abschleifen und Zerquetschen der Holzspäne zu entfernen. Dabei ist eine Spanzerstörung nicht zu vermeiden.
Somit hat es bisher an einem ökonomischen Entrindungsprozeß gefehlt, der aus Holzspänen, wie sie von Baumzerspanmaschinen produziert werden, saubere Holzspäne zur Faserstoffgewinnung für die Papierherstellung hervorbringt. Die bekannten Vorrichtungen sind komplex und kostspielig und ergeben trotzdem einen zu niedrigen Ertrag an weißem Holz und eine unbefriedigende Gleichförmigkeit des Faserbreies. Eine rotierende Trommel für eingeweichte Holzklötze nach der eingangs genannten DE-PS 5 53 334 ermöglicht außerdem nicht die Verarbeitung einer ausreichend großen Spanmenge in kurzer Zeit.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Holzspäne wirksam und trotzdem schonend und mit gleichbleibender Gleichmäßigkeit in großen Mengen zu entrinden, ohne ein Zerquetschen oder zu starkes Einweichen in Kauf nehmen zu müssen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Umwälzeinrichtung aus einem in der Entrindungskammer angeordneten Rotor mit Umwälz- und Förderflügel besteht. Damit werden Holzspäne wirksam entrindet, ohne sie zu zerquetschen oder einzuweichen und ohne sie zu beschädigen. Dadurch gelangt man für die Papierherstellung zu einem Faserbrei mit befriedigender Gleichförmigkeit und einem hohen Anteil an weißem Holz. Dabei kann in kurzer Zeit eine große Menge an Holzspänen entrindet werden.
Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen als Beispiele dargestellt und werden im folgenden mit Bezug darauf beschrieben. Darin zeigt
Fig. 1 eine Stirnansicht einer Entrindungsvorrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Ebene II von Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Ebene III-III von Fig. 2,
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt einer modifizierten Entrindungsvorrichtung,
Fig. 5 eine Stirnansicht eines modifizierten Verdichtungs- und Umwälz-Flügelrades,
Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren modifizierten Entrindungsvorrichtung,
Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt einer weiteren modifizierten Entrindungsvorrichtung, und
Fig. 8 einen Längsschnitt einer vertikalen Ausführungsform einer Entrindungsvorrichtung.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Entrindungsvorrichtung 24, der vorsortierte berindete Holzspäne zugeführt werden. Sie besteht aus einer horizontal ausgerichteten zylindrischen Trommel 28. Diese hat ein längliches Gehäuse 29, das an einem Ende durch eine Verschlußwand 30 verschlossen ist, die fest an einem Hilfsrahmen 31 verankert ist. Am gegenüberliegenden Ende ist sie durch eine Verschlußwand 32 verschlossen, die fest an einem Hilfsrahmen 33 verankert ist. Die Trommel 28 ist durch zwei halbkreisförmige Halbschalen gebildet, die mit über die gesamten Längssseiten gehenden diametral entgegengesetzten Klemmflanschen 34 versehen und durch Schrauben aneinander befestigt sind.
Um die Entrindungskammer 37 der Trommel 28 mit den vorsortierten Holzspänen kontinuierlich zu füllen, ist an dem an die Verschlußwand 30 angrenzenden Ende der Trommel 28 auf einem Hilfsrahmen 39 eine Füller-Einheit 38 montiert. Damit werden die Holzspäne durch eine Einfüllöffnung 40 in den darunter gelegenen Teil der Entrindungskammer 37 eingebracht.
Innerhalb der Entrindungskammer 37 ist ein Rotor 51 montiert, der die Holzspäne verdichtet, in Bewegung bringt und zu der Verschlußwand 32 drückt. Dort verlassen die Holzspäne und die abgetrennte Rinde die Entrindungskammer 37 durch eine am unteren Teil der Verschlußwand 32 horizontal angeordnete längliche verstellbare Auslaßöffnung 52. Die Auslaßöffnung 52 kann durch eine schwenkbar angebrachte Platte 53 verschieben weit geöffnet und geschlossen werden, um den Verdichtungsdruck der Holzspäne in der Entrindungskammer 37 und den Spanausstoß einzustellen.
Der Rotor 51 besteht aus einer Welle 60, die an den beiden Enden koaxial durch die Verschlußwände 30 und 32 ragt.
Verdichten und Bewegen der Spanmasse innerhalb der Entrindungskammer 37 geschieht durch Umwälz- und Förderflügel 68, die sowohl das Verdichten als auch das Umwälzen der Spanmasse bewirken. Diese Umwälz- und Förderflügel 68 sind paarweise abwechselnd entlang der Welle 60 gleichmäßig verteilt, beginnend nahe der Verschlußwand 30 und endend mit einem dreiflügeligen Propeller (Fig. 2 und 3) nahe bei der Verschlußwand 32. Die Umwälz- und Förderflügel 68 sind diametral entgegengesetzt entlang der Welle 60 angeordnet und in der diametralen Achse um 90° versetzt zu den benachbarten Umwälz- und Förderflügeln 68 angeordnet. Dreiflügelige Umwälz- und Förderflügel 69 sind im Winkel von 120° voneinander gespreizt. Alle Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 sind gleich lang und nähern sich mit ihren äußeren Enden so nahe wie möglich der zylindrischen Trommel 28.
In Betrieb arbeiten die Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 wie ein Schneckenrad oder ein Propeller, jedoch mit Freiräumen zwischen den einzelnen Gruppen. Jeder der Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 ist um seine Achse wie ein Propellerflügel angestellt, so daß die Funktion der Umwälz- und Förderflügel 68 darin besteht, die Holzspanmasse zu der Verschlußwand 32 vorwärts zu treiben und die Holzspäne unter hohem Druck zusammenzupressen sowie aufgrund der Abstände zwischen den Umwälz- und Förderflügeln 68 und 69 die Spanmasse gleichzeitig in Bewegung zu bringen und sie gegeneinander reiben zu lassen, um die Rinde davon zu entfernen. Mit anderen Worten, die Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 arbeiten ähnlich einem Mehrstufenkompressor, um die Holzspäne zu einer recht kompakten Masse zu verdichten. Durch die niedrige Flügelgeschwindigkeit wird eine hohe Reibung zwischen den Holzspänen verursacht, die wiederum ein Ablösen der weicheren Rinde von den Holzspänen bewirkt. Zur gleichen Zeit werden aufgrund der in Relation zu dem Spanholz weicheren Konsistenz der Rinde, die Rindenpartikel in eine fein zerkleinerte Form gebracht, die eine spätere Trennung von Rinde und Spänen erleichtert.
Die Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 arbeiten mit innerhalb der Trommel 28 stationär angeordneten flachen Leitblechen 70 (Fig. 2, 3) zusammen. Diese unterstützen die Bewegung innerhalb der Spanmasse und verhindern deren Verstopfen. Die auf Montageplatten 71 befestigten Leitbleche 70 sind in drei längs angeordneten Serien angebracht, die den gleichen Abstand voneinander aufweisen. Wie man am besten aus Fig. 2 ersieht, sind die Leitbleche 70 so angeordnet, daß sie in die Zwischenräume der einzelnen Umwälz- und Förderflügel 68 und 69 hineinragen. Das Zusammenwirken zwischen den Leitblechen 70 und den Umwälz- und Förderflügeln 68 und 69 wird noch dadurch erhöht, daß die nach innen ragenden Enden 72 der Leitbleche 70 gegen die Bewegungsrichtung der Umwälz- und Förderflügel abgeschrägt sind. Zum Beispiel sind, wenn die Flügelbewegung wie gezeigt gegen den Uhrzeigersinn verläuft, die abgeschrägten Enden 72 gegen den Uhrzeigersinn geneigt.
Fig. 4 zeigt eine größere Entrindungstrommel 83, die etwa die doppelte Kapazität der Trommel 28 besitzt. In dieser Entrindungstrommel 83 arbeitet ein Paar von gegenläufigen Rotoren 84 und 85. Jeder Rotoren 84 und 85 besteht aus einer Welle 87, die radial ausgestreckte Umwälz- und Förderflügel 88 trägt, deren Anstellwinkel dergestalt ist, daß sie die Spanmasse in einem gemeinsamen Strom innerhalb der Entrindungstrommel 83 vortreiben und verdichten.
Wenn bei den propellerartigen Umwälz- und Förderflügeln des Rotors eine höhere Propellerleistung sowie ein erhöhter Verdichtungseffekt erwünscht ist, sollte die Ausführung von Fig. 6 angewendet werden. Bei diesem Rotor 89 erstrecken sich von der Rotorwelle 90 aus propellerartig angestellte Umwälz- und Förderflügel 91, die an ihrem äußeren Ende eine größere Breite aufweisen.
Fig. 6 zeigt eine Entrindungsvorrichtung 92, die eine Trommel 93 ähnlich der schon beschriebenen Trommel 28 hat. Im Inneren ihrer Entrindungskammer 94 befindet sich ein Rotor 95, der an dem bei der Einlaßöffnung 98 gelegenen Ende der Rotorwelle 97 eine Verdichtungsschnecke 99 besitzt. Diese dient zum Verdichten der Spanmasse. Die Entrindungssektion des Rotors 95 ist mit radial angeordneten, abwechselnd axial verschobenen Gruppen vom Umwälz- und Förderflügeln 100 ausgestattet. Diese Umwälz- und Förderflügel 100 verdichten nicht nur die Spanmasse noch stärker, sondern bewirken auch die bereits genannte Reibung von Holzspan zu Holzspan zur Entrindung. Der Entrindungsdruck wird an einer Auslaßöffnung 101 über ein steuerbares oder regelbares Ventil 102 kontrolliert. Die übrigen Einzelteile sind von gleicher Beschaffenheit wie die in den Fig. 1-3 beschriebenen.
In die Entrindungskammer kann Dampf oder Flüssigkeit eingespritzt werden, um den Entrindungsprozeß zu steigern.
Eine weitere Entrindungsvorrichtung 109 zeigt Fig. 7. Sie besteht aus einer länglichen, an beiden Enden verschlossenen Entrindungstrommel 110, die an einem Ende eine Einlaßöffnung für die Entrindungskammer 112 besitzt, in der sich ein Rotor 113 dreht. In diesem Beispiel ist der Rotor 113 auf dem bei der Einlaßseite gelegenen Teil der Rotorwelle 114 mit einer Verdichtungsschnecke 115 ausgestattet, die die durch die Öffnung 111 eingefüllte Spanmasse verdichtet und unter hohem Druck zu einem in der Mitte liegenden Umwälzabschnitt führt. Hier sind radial stangenartige Umwälz- und Förderflügel 117 vorgesehen, durch die die verdichtete Spanmasse umgerührt wird, was ein Reiben der Holzspäne gegeneinander verursacht und somit eine Entrindung bewirkt. Auf der Auslaßseite der Entrindungskammer 112 trägt die Rotorwelle 114 eine den Ausstoß übernehmende Förderschnecke 118. Der Ausstoß der entrindeten Holzspäne und der zerkleinerten Rinde geschieht über die Auslaßöffnung 119, der durch ein Reduzierventil 120 kontrolliert werden kann. Diese Entrindungsvorrichtung 109 kann als Ersatz für die Entrindungsvorrichtung 24 in Fig. 1-3 dienen. Der Rotor 95 aus Fig. 6 kann mit einer Umwälzanlage ähnlich dem Rotor 113 aus Fig. 7 anstelle der Umwälz- und Förderflügel 100 versehen werden.
Wenn ein vertikal aufgestellter Entrinder - wie in Fig. 8 gezeigt - verwendet wird, kann man folgende Anordnung benützen: Eine auf einem Tragrahmen 123 senkrecht aufgestellte längliche Entrindungstrommel 122 besitzt innerhalb ihrer vertikal stehenden Entrindungskammer 124 einen Rotor 125. An der senkrecht stehenden Rotorwelle 127 sind radial angeordnete, abwechselnd axial verschobene Umwälz- und Förderflügel 128 montiert, die so geneigt sind, daß die Holzspäne 129 zum unteren Ende der Entrindungstrommel 122 hin geführt und zum Entrinden verdichtet werden. Die Holzspäne 129 werden durch einen Einlaß 130 in das obere Ende der Entrindungstrommel 122 gefüllt. Der Rotor 125 wird durch einen Hydraulikmotor 131, der am oberen Ende der Rotorwelle 127 angeflanscht ist, angetrieben. Verdichten und Bewegen der Holzspäne 129 mit Hilfe der Umwälz- und Förderflügel 128 bewirkt das Entrinden. Die Holzspäne 129 werden vom unteren Ende der Entrindungstrommel 122 durch regulierbare Auslaßöffnungen 132 auf ein Förderband 133 ausgestoßen, das den Abtransport besorgt.

Claims

1. Entrindungsvorrichtung für Holzspäne, mit einer die Holzspäne aufnehmenden Entrindungskammer, und mit einer Umwälzeinrichtung für die Holzspäne, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzeinrichtung aus einem in der Entrindungskammer (37; 83; 94; 112; 124) angeordneten Rotor (51; 84; 85; 95; 113; 125) mit Umwälz- und Förderflügeln (68; 69; 88; 91; 100; 117; 128) besteht.

2. Entrindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entrindungskammer (94, 112) stromaufwärts der Umwälz- und Förderflügel (100; 117) ein, vorzugsweise mit dem Rotor (95; 113) zusammenhängende Verdichtungsschnecke (99; 115) vorgesehen ist.

3. Entrindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts der Umwälz- und Förderflügel (117) eine, vorzugsweise mit dem Rotor (113) zusammenhängende Förderschnecke (118) vorgesehen ist.

4. Entrindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entrindungskammer (124) und der Rotor (125) längs einer Vertikalachse ausgerichtet sind.

5. Entrindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Entrindungskammer (83) zwei zusammenwirkende Rotoren (84, 85) parallel nebeneinander angeordnet sind.

6. Entrindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen der Umwälz- und Förderflügel (68, 69) von der Entrindungskammerwand her die Umwälzung der Holzspäne unterstützende Leitbleche (70) in die Entrindungskammer (37) ragen.

7. Entrindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am stromabwärtigen Entrindungskammerende eine einstellbare Auslaßöffnung (52; 101; 119; 132) vorgesehen ist.