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Schleudersortierer zum Sieben von breiigem Material, wie Holzschliff, Zellulose, Papierstoff usw.
Die Erfindung bezieht sich auf sogenannte Schleuder-oder Zentrifugalsortierer zum Sieben von breiigem Material, wie Holzschliff, Zellulose, Papierstoff usw., bei denen Zentrifugalkräfte Anwendung finden, um den Durchgang des Stoffes durch das Sieb zu bewerkstelligen, und diese Zentrifugalkraft- wirkungen durch Flügelräder mit Leisten oder Schaufeln hervorgerufen werden, die in dem feststehenden
Sortiersieb umlaufen.
Es sind Apparate dieser Art bekannt, bei welchen der Stoff beim Umlauf eines innerhalb eines feststehenden Sortiersiebes sich drehenden Schleuderkörpers abwechselnd in radialer Richtung auftretende Pressungen und Entspannungen erfährt und der Stofflauf von innen nach aussen durch das feststehende Sortiersieb erfolgt. Es sind ferner Sortierer mit rotierendem Siebzylinder bekannt, bei welchen zur Erzeugung einer Pulsationsbewegung in dem die Siebtrommel füllenden Stoff an auf der
Trommelachse befestigten Radkränzen Körper verschiedener Gestaltung befestigt sind, welche in der Drehrichtung im radialen Sinne allmählich ansteigende Umfangs- oder Oberflächen und anschliessende, plötzlich abfallende Rückseiten besitzen.
Derartige Körper, welche den Stoff durchschneiden, können keine intensiven Pulsationswirkungen (Pressungen und Entspannungen) erzeugen und den Stoff nicht durch das Sieb hindurchdrüeken. Sie bewirken in der Hauptsache nur ein Umrühren des Stoffes.
Dem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, dass bei einem Schleudersortierer der vorher gekennzeichneten Art mit feststehendem Sortiersieb der Sehleuderkörper als hohle zylindrische Trommel mit in der Umfangsrichtung gebrochener Mantelfläche, deren Länge der Sieblänge entspricht, derart ausgebildet ist, dass in der Drehrichtung allmählich ansteigende Mantelabschnitte mit plötzlich abfallenden Mantelabschnitten abwechseln. Dadurch wird dem Ausweichen des Stoffes vor den pressenden Flächen des Pulsationskörpers vorgebeugt, und es wird daher eine viel stärkere Pressung und Entspannung erzeugt. Infolgedessen befinden sich die auf der Innenseite des Siebes sich ablagernde Grobstoffmassen ebenfalls in stärkerer oder geringerer Anpressung.
Sie werden erfindungsgemäss im Augenblicke der Entspannung von hinter den Abfallstellen des Schleuderkörpermantels kammartig angeordneten schräggestellten Schaufeln, welche in aufeinanderfolgenden Reihen abwechselnd schräg entgegengesetzt sind, in eine axial schwingende Bewegung versetzt. Beim Sortiervorgang wirken also auf den zu sortierenden Stoff zentrifugale Kräfte ein. Ausserdem bewirkt die Reibung des Sehleuderkorpers eine umlaufende Strömung. Endlich ergibt der horizontal wirkende Schub der Schaufeln und die durch die Umfangsgestaltung des Sehleuderkörpers hervorgerufenen radialen Pressungen und Entspannungen nach innen gerichtete Wirbelbewegungen. Dadurch wird der zu sortierende Stoff dauernd in Unruhe gehalten, so dass immer wieder neue und gute Fasern durch die Siebloehungen gelangen können.
Die Erfindung ist in nachfolgendem an Hand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein senkrechter Längsschnitt durch die Achse des Sortierers, Fig. 2 ein Querschnitt nach Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 ist ein Querschnitt wie Fig. 2 einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 4 und 5 erläutern zwei Arten der Anordnung von Einzelheiten.
Der Sortierer besteht aus einem im allgemeinen zylindrischen Gehäuse mit den beiden Stirnwänden 1 und 2. An der Stirnwand 1 ist der Stoffeinlauf 3 angebracht, während die Stirnwand 2 An- schlüsse 4 und 5 für Grobstoffabführung und Wasserzuführung besitzt. Der Gehäusemantel besteht in einem Teil aus einem gusseisernen halbzylindrischen Körper 6 mit angegossenem Auslauf 7 für den sortierten Stoff und zur Hälfte aus einem abnehmbaren halbzylindrischen Deckel 8, so dass ein völlig
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geschlossener Hohlkörper gebildet ist. In diesem befindet sieh fest angeordnet ein Sortiersieb 9 aus gelochten oder geschlitzten Blechen, die zwecks leichterer Montage zwei-oder mehrteilig sind.
Die Stirn-
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Schleuderkörpers M gelagert ist, welche an ihrem einen Ende eine Riemenscheibe 31 trägt. Der Schleuderkörper 15 sitzt fest auf der Achse 14, bildet eine Hohltrommel mit einem besonders geformten Mantel, dessen Form aus der Querschnittszeichnung, Fig. 2, ohne weiteres zu erkennen ist. Die Umrisslinie ist eine in regelmässigen Abständen doppelt gebrochene Linie. An den Bruchstellen 16 verläuft die Umrisslinie ungefähr in radialer Richtung vom äussersten Umfang nach innen, um dann auf dem Wege zur folgenden Bruchstelle in einer spiralig ansteigenden Kurve 17 wieder nach aussen bis zum äussersten Umfang anzusteigen, worauf sich der beschriebene Linienverlauf wiederholt.
Die Umfangslinie des Schleuderkörpers hat also zu dem konzentrisch ihn umgebenden Siebmantel 9 in den verschiedenen Punkten ihres Umfanges verschiedene Abstände, u. zw. vermindert sich der Abstand in der Umlaufriehtung von einem Punkte grössten Abstands allmählich bis zu einem Punkte kleinen Abstands und
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Druckentlastung erfährt. Es werden also infolge der eigenartigen Umfangsform des Schleuderkörpers pressende und entspannende Kräfte auf den Stoff ausgeübt, so dass er in radial schwingende Bewegung gerät. Der sortierte Stoff, der, wie schon erwähnt, das Sieb vollständig umgibt, strömt durch den Auslauf 7 ab. Diese Strömung wird unterstützt dadurch, dass zwischen Auslaufhöhe des sortierten Stoffes und Einlaufhöhe des zulaufenden unsortierten Stoffes ein Gefälleunterschied besteht.
Anschliessend an die abfallenden Schulterflächen 16 des Sehleuderkorpers sind Leisten-M mit kammartig angeordneten angegossenen Schaufeln 19 angebracht. Die Schaufeln stehen ein wenig geneigt zu einer Ebene, die senkrecht zur Achse des Schleuderkörpers gedacht werden kann, und sind in den in der Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Reihen abwechselnd entgegengesetzt geneigt. Je nach der Richtung der Sehrägstellung der Schaufeln üben die Schaufeln beim Umlauf einen axialen Sehub abwechselnd in der einen oder andern Richtung auf den gelockerten Stoff aus und erzeugen axiale Schwingungen im zu sortierenden Stoff.
Da die Schaufeln unmittelbar hinter den Abfallstellen des Schleuderkörpermantels angebracht sind, erfassen sie den abgelagerten Grobstoff in vorteilhafter Weise gerade in dem Augenblick, in dem er sich in entspanntem Zustande befindet.
Die Fortbewegung des ausgeschiedenen Grobstoffs nach dem Auslauf hin und seine dauernde Ausscheidung trotz entgegengesetzter Schubrichtung der Sehaufelkämme ist dadurch gesichert, dass bei einer geraden Anzahl von Schaufelkämmen diejenigen Reihen a (Fig. 4), welche den Stoff nach dem
Grobstoffauslauf (Pfeil c) hinschieben, schräger gestellt sind als die andern Sehaufelreihen b, so dass durch den Unterschied der Verschiebungen der Grobstoff allmählich weitergefördert wird. Ausserdem wirkt auch der Strömungsdruck vom Einlauf her nach dem Auslauf des Grobstoffes hin schiebend. Bei ungerader Anzahl der Kammleisten ergibt sich von selbst, dass die nach dem Auslauf zu arbeitenden Sehaufelleisten a (Fig. 5) in der Mehrzahl sind, damit die Fortbewegung des Grobstoffes gesichert ist.
Auf die Intensität des Siebvorganges und der Abführung des Grobstoffes kann man noch besonders einwirken durch Änderung der Schräglage, indem man die Schaufeln verstellbar anordnet, ferner durch Änderung der Umlaufzahl und durch Änderung des Gegendruckes, dem der Grobstoff mittels eines Auslaufkastens 20 mit regelbarer Stauhöhe oder mittels eines Drosselorgans 21 unterworfen werden kann. Da sich nach dem Grobstoffauslaufende zu die Stoffverdünnung allmählich verringert bzw. die Konsistenz des Stoffes grösser wird, so dass die Sortierfähigkeit leidet, so ist die Zuführung von Verdünnungswasser von einem bestimmten Zeitpunkt ab vorteilhaft.
Dieses Verdünnungswasser wird durch die Leitungsanschlussöffnung 5 in der Stirnwand 2 dem Sehleuderkörper 12 zugeführt und durch Bohrungen 22 in der Wandung dieses Körpers nach aussen in den Stoff infolge der Zentrifugalkraftwirkung eingepresst. Die Bohrungen 22 für den Durchtritt des Verdünnungswassers befinden sich an den Stellen des Schleuderkörpers, an denen die Stoffmassen entspannt sind, also zweckmässig in den abfallenden Schulterabschnitten des Schleuderkörpermantels, so dass die Mischung gut vonstatten geht.
Es steht nichts im Wege, dieses Verdünnungswasser eventuell über der ganzen Länge des Schleuderkörpers zuzuführen.
Hinter dem Feinstoffauslauf 7, auf die Umlaufrichtung bezogen, ist in dem das Sieb 9 umgebenden Ringraum eine Trennwand 23 (Fig. 3) vorgesehen, durch die eine Trennung des den Siebmantel umgebenden Stoffes stattfindet. Der Stoff muss von der Trennwand 23 um den Siebmantel herumlaufen, um durch den Auslauf 7 ins Freie zu gelangen. Dieser Stofflauf wird durch eine spiralförmige Ausführung des Gehäuses 24 (Fig. 3) nach der Art der Gehäuse von Zentrifugalpumpen und Turbinen gefördert.
Das Umlaufen des Stoffes um den Sortiermantel bringt grosse Vorteile dadurch, dass dem Stoff ein ganz bestimmter Weg vorgeschrieben wird, dass er auf seinem Wege ständig den Sortiermantel sauber spült und dass es bei sehr rascher Ausführung des sortierten Stoffes möglich ist, eine saugende Wirkung auf das Sieb auszuüben und so die Leistung des Sortierers noch weiter zu steigern. Diese Saugwirkung wird
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erreicht entweder durch Anwendung eines Fallrohrs 25 für den Stoffablauf oder aber durch eine Pumpe.
Die Anwendung des Fallrohres ist einfacher, weil keine rotierenden Teile, die Kraft und Wartung bedürfen, zur Anwendung gelangen. Ausserdem kann die Saugwirkung der Fallhöhe durch Stauleisten 26 oder Drosselschieber 27 sehr einfach geregelt werden, was z. B. bei einer Zentrifugalpumpe nur durch eine Änderung der Umlaufzahl zu erreichen wäre. Die Anwendung einer Zentrifugalpumpe ist dann zweckmässig, wenn der sortierte Stoff auf ein höheres Niveau gebracht werden soll.
Für gewisse Zwecke ist es vorteilhaft, dass der Sortierer nicht mit völlig eintauchendem Sieb arbeitet, sondern dass der Stoff, wie bei den bisherigen Apparaten, mit freiem Gefälle aus dem höher gelegenen Einlauf zuströmt und in den tiefer gelegenen Ablauf 28 abfliesst. Auf diese Weise können sehr günstige Kombinationen für stufenweise Sortierung zwischen den einzelnen Apparaten vorgenommen werden (s. Fig. 2).
An der Innenseite der Umfangswand des Gehäuses 24 sind keilförmige Vorsprünge mit allmählich ansteigender Anlauffläche 29 und plötzlich abfallender Schulterfläehe 30 angebracht, welche den Lauf des schnell strömenden sortierten Stoffes drosseln und an diesen Stellen ebenfalls Pressungen und plötzliche Entspannungen des Stoffes hervorrufen, ähnlich wie im Innern des Siebmantels. Auch diese radialen Impulse des bereits sortierten Stoffes dienen dazu, das Sieb frei zu halten.
Der Sortierer kann auch arbeiten, wenn er nicht mit Stoff vollständig angefüllt ist, sondern wenn er wie die üblichen Apparate so aufgestellt wird, dass der Stoff in freiem Gefälle durchströmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schleudersortierer zum Sieben von breiigem Material, wie Holzschliff, Zellulose, Papierstoff usw., bei dem der Stoff beim Umlauf eines innerhalb eines feststehenden Sortiersiebes sich drehenden Schleuderkörpers abwechselnd in radialer Richtung auftretende Pressungen und Entspannungen erfährt und bei dem der Stofflauf von innen nach aussen durch das feststehende Sortiersieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sehleuderkörper als eine hohle zylindrische Trommel mit in der Umfangsrichtung gebrochener Mantelfläche, deren Länge der Sieblänge entspricht, derart ausgebildet ist, dass in der Drehrichtung allmählich ansteigende Mantelabschnitte mit plötzlich abfallenden Mantelabschnitten abwechseln.