AT13826U1 - Sieb - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-,Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspensionmit einer Vielzahl von Sieböffnungen (1 ,2), bei denen die kleinste Querschnittsflächeetwa gleich groß und die einlaufseitige Querschnittsfläche der Sieböffnungen (1 ,2)unterschiedlich groß ist.Dabei sollen die Sortierwirkung und/oder der Durchsatz bei Gewährleistung dererforderlichen Siebstabilität dadurch verbessert werden, dass eine Sieböffnung (2) miteinlaufseitig großer Querschnittsfläche von mehr als vier Sieböffnungen (1) miteinlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.

Description

österreichisches Patentamt AT13 826U1 2014-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension mit einer Vielzahl von Sieböffnungen, bei denen die kleinste Querschnittsfläche etwa gleich groß und die einlaufseitige Querschnittsfläche der Sieböffnungen unterschiedlich groß ist.

[0002] Derartige Siebe werden vorzugsweise zur Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen verwendet, um darin vorhandene Störstoffe zu entfernen. Sie sind in der Regel starr und unterscheiden sich dadurch von flexiblen Endlossieben, die in Siebpressen und Papiermaschinen verwendet werden.

[0003] Die Charakteristik eines solchen Siebes ergibt sich im Wesentlichen aus Größe, Form und Anzahl der sich darin befindenden Sieböffnungen. Diese werden in der Regel kleiner gehalten als die auszusiebenden Stoffe.

[0004] Verwendet werden solche Siebe mit Vorteil z. B. in Stofflösern, Sekundärstofflösern und Sortierern zur Aufbereitung von Papierfasersuspensionen, wobei sie die Aufgabe haben, Störstoffe zurückzuhalten.

[0005] Für Anwendungsfälle, die sich besonders in der Papier- und Zellstoffindustrie ergeben, sollen derartige Siebe eine Sortiercharakteristik haben, die z. B. durch runde Öffnungen zwischen 0,8 und 30 mm, je nach Grobheit der Stoffe, erreichbar ist.

[0006] Natürlich ist man auch bestrebt, bei derartigen Sieben einen möglichst großen Durchsatz zu ermöglichen, d. h. eine möglichst große Menge von nicht abgewiesenen Stoffen soll die Öffnungen passieren. Das lässt sich dadurch fördern, dass möglichst viele Öffnungen vorhanden sind. Gesamthaft ausgedrückt, bemüht man sich um eine möglichst große freie Siebfläche, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Siebelementes.

[0007] Eine weitere Forderung ist eine relativ hohe Festigkeit gegen hydraulischen Druck. Solche Siebelemente werden in einem Produktionsbetrieb eingesetzt, bei dem es auch einmal zu Störungen kommt, was zu unterschiedlicher und beträchtlicher Druckbelastung der Siebelemente führt. Da sich eine Verstopfung nicht immer ausschließen lässt, können durchaus hohe Drücke und bei den entsprechend großen Flächen auch hohe Kräfte auf die Oberfläche solcher Siebelemente wirken. Diese erhöhten Kräfte müssen durch das Sieb aufgenommen werden können, ohne dass eine Beschädigung eintritt.

[0008] Daher wird in der WO2010/108746 ein Sieb mit unterschiedlich großen Querschnittsflächen auf der Einlaufseite vorgeschlagen. Die darin beschriebenen Ausführungen können allerdings noch nicht voll befriedigen.

[0009] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Sortierwirkung und/oder den Durchsatz bei Gewährleistung der erforderlichen Siebstabilität zu verbessern.

[0010] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Sieböffnung mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von mehr als vier Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.

[0011] Hierdurch gelingt es mit relativ geringem Aufwand, die offene Fläche des Siebes durch eine sehr kompakte Anordnung der Sieböffnungen zu vergrößern, ohne die Stabilität des Siebes wesentlich zu beeinträchtigen.

[0012] Dies führt zu einer Erhöhung des Durchsatzes, was sich positiv auf den Energieverbrauch auswirkt.

[0013] Die Erfindung ermöglicht bei gleichem Durchsatz aber auch kleinere minimale Sieböffnungen zur Verbesserung der Sortierwirkung.

[0014] Die Sieböffnungen mit den großen Querschnittsflächen auf der Einlaufseite sorgen für Turbulenzen, was sich ebenso positiv auf den Durchsatz und die maximale Stoffdichte auswirkt. 1 /6 österreichisches Patentamt AT13 826U1 2014-09-15 [0015] Da die Sieböffnungen mit den einlaufseitig großen Querschnittsflächen hier von mehr als vier Sieböffnungen mit kleiner Querschnittsfläche umgeben sind, erhöhen sich nicht nur die Dichte der Sieböffnungen sondern auch die Möglichkeiten ihrer spezifischen Anordnung erheblich.

[0016] Siebe, die zur Behandlung von Faserstoffsuspensionen verwendet werden sollen, müssen aus Festigkeitsgründen eine ausreichende Wandstärke (Dicke) haben. Insbesondere bei dem hier besonders typischen Größenbereich für die Sieböffnungen, der z. B. zwischen 0,8 und 20 Millimeter liegt, können besonders günstige Verfahren, wie Stanzen oder Laserschneiden, eingesetzt werden. Das verursacht in der Regel weniger Kosten als sie beim Bohren entstehen.

[0017] Weitere Verfahren zur Erzeugung der Öffnungen sind: Fräsen, Wasserstrahlschneiden, Ätzen, Erodieren, elektrochemisches Bohren, Fliesslochformen oder Räumen.

[0018] Dabei lassen sich leicht auch Sieböffnungen erzeugen, deren Querschnitte nicht rotationssymmetrisch sind: z. B. Langlöcher, Rechtecke, Rauten, Sechsecke oder sonstige Polygone mit abgerundeten Ecken. Das kann bei der Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen besondere Vorteile bieten.

[0019] Bei vielen Anwendungen ist es ebenso von Vorteil, dass sich die Sieböffnungen in Durchströmrichtung der zu siebenden Flüssigkeit erweitern.

[0020] Das kann bei zylindrischen Löchern oder auch bei davon abweichenden Querschnitten durchgeführt werden.

[0021] Eine optimale Ausnutzung der Stegbreite zwischen den Sieböffnungen ergibt sich hierbei, wenn eine Sieböffnung mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von fünf bis acht, vorzugsweise von sechs Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist. Bei sechs Sieböffnungen lassen sich optimale Ausnutzung, symmetrische Anordnung und Stabilität am besten realisieren. Besonders vorteilhaft ist, dass bei sechs Sieböffnungen die Abstände zwischen benachbarten Sieböffnungen gleich sein können.

[0022] Für die einlaufseitige Turbulenzbildung ist es dabei völlig ausreichend, wenn höchstens ein Drittel der Sieböffnungen einlaufseitig eine große Querschnittsfläche besitzt. Dies mindert den Herstellungsaufwand und gewährleistet eine ausreichende Stabilität des Siebes.

[0023] Dementsprechend kann es von Vorteil sein, wenn zwischen zwei Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche mehrere Sieböffnungen mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche liegen.

[0024] Im Interesse eines geringen Herstellungsaufwandes sollten die Sieböffnungen einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und sich die Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche zur Einlaufseite hin konisch erweitern. Dabei liegt der Winkel zwischen der konischen Wandung und der Durchströmrichtung mit Vorteil zwischen 30 und 60°.

[0025] Es können aber auch sprunghafte Erweiterungen mit beispielsweise zylindrischer Form gebildet werden.

[0026] Hierdurch werden die Turbulenzen an der Einlaufseite des Siebes verstärkt, was zu einer Erhöhung des Durchsatzes führt. Des Weiteren erhöht sich dadurch die maximale Stoffdichte, mit der das Sieb betreibbar ist.

[0027] Daher kann auf zusätzliche Turbulenzerzeuger auf der Sieboberfläche, beispielsweise in Form von Störleisten, verzichtet werden, wodurch sich Kosten- und Energieeinsparungen ergeben.

[0028] Zur Anpassung der Turbulenzbildung bzw. der Sortiercharakteristik an die spezielle Einbausituation kann es vorteilhaft sein, dass bei den Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche die Mitte der großen Querschnittsfläche mit der Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche übereinstimmt oder die Mitte der großen Querschnittsfläche zur Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche versetzt ist. 2/6 österreichisches Patentamt AT 13 826 Ul 2014-09-15 [0029] Falls die Mitten versetzt sind, so kann es aus dem gleichen Grund von Vorteil sein, dass der Mitten-Versatz bei allen Sieböffnungen mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche in der gleichen Richtung oder aber in unterschiedlichen Richtungen liegt.

[0030] Zur optimalen Ausnutzung der Siebfläche und einer möglichst ausgeglichenen Siebwirkung sollten die Sieböffnungen regelmäßig in mehreren parallelen Reihen von nebeneinander liegenden Sieböffnungen angeordnet sein. Dabei kann die Dichte der Sieböffnungen meist noch erhöht werden, wenn benachbarte Reihen von Sieböffnungen zueinander versetzt sind.

[0031] Um die Turbulenzbildung auf der Einlaufseite zu verstärken, kann die einlaufseitige Oberfläche des Siebes profiliert ausgebildet werden. Dies ist über das Aufbringen von Schweißraupen oder mittels Laser relativ einfach möglich.

[0032] Typischerweise sind derartige Siebe eben, es sind aber beispielsweise auch Halbschalen oder zylindrische Siebkörbe möglich.

[0033] Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

[0034] In der beigefügten Zeichnung zeigt: [0036] Figur 2: [0037] Figur 3a+b: [0038] Figur 4: [0035] Figur 1 a+b: eine Draufsicht auf jeweils einen Siebausschnitt; einen Teilquerschnitt durch ein Sieb; eine Draufsicht auf zwei andere Siebausschnitte und einen weiteren Siebausschnitt.

[0039] Das Sieb kann aus einer oder mehreren Schichten bestehen, wobei vorzugsweise verschleißfeste Materialien, insbesondere Metall zum Einsatz gelangen.

[0040] Die Siebfläche umfasst dabei eine Vielzahl von möglichst gleichmäßig verteilt angeordneten Sieböffnungen 1,2 mit der gleichen minimalen Querschnittsfläche zur Gewährleistung gleicher Sortierwirkung.

[0041] Um eine hohe Dichte an Sieböffnungen und damit einen großen Durchsatz zu erreichen, ist eine Sieböffnung 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche wie in den Figuren 1 und 4 von sechs oder, wie in Figur 3 dargestellt, von acht Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben.

[0042] Die Querschnittsfläche aller Sieböffnungen 1,2 wird von einem Kreis gebildet. Allerdings gibt es gemäß Figur 2 zylindrisch verlaufende Sieböffnungen 1 und Sieböffnungen 2, die sich von einem zylindrischen Abschnitt zur Einlaufseite 5 hin konisch erweitern.

[0043] Die konische Erweiterung schafft Sieböffnungen 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche, was für Turbulenzen auf der Einlaufseite sorgt und so den Durchsatz verbessert.

[0044] Wie in den Figuren zu sehen, haben alle benachbarten Sieböffnungen 1,2 den gleichen Abstand (zwischen den Mitten der Sieböffnungen) zueinander, was eine effektive Ausnutzung der Siebfläche bei hoher Stabilität gewährleistet.

[0045] Dabei sind die Sieböffnungen 1,2 in parallelen Reihen 3,4 angeordnet.

[0046] Das hier beispielhaft ebene Sieb wird von der Einlaufseite 5 her von der Faserstoffsuspension durchströmt. Größere Störstoffe werden dabei zurückgehalten und können auf der Einlaufseite 5 beispielsweise mit einem Räumer entfernt werden.

[0047] Während die Dicke des Siebes hier zwischen 3 und 30 mm liegt, hat der Konus 6 der Sieböffnungen 2 eine Tiefe von 0,5 bis 5 mm. Der für die Sortierwirkung entscheidende kleinste Durchmesser der Sieböffnungen 1,2 liegt zwischen 0,8 und 30 mm.

[0048] Die Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche können bei der Ausführung gemäß Figur 2 über die gesamte Dicke des Siebes den gleichen, zylindrischen Querschnitt haben. Bei Bedarf kann dieser aber zur Auslaufseite vergrößert werden. 3/6 österreichisches Patentamt AT 13 826 Ul 2014-09-15 [0049] Auch bei den konischen Sieböffnungen 2 schließt sich in Strömungsrichtung 7 nach dem Konus 6 ein zylindrischer Abschnitt an, der auslaufseitig ebenso vergrößert werden kann.

[0050] Figur 2 zeigt hierzu mögliche Varianten einer auslaufseitigen Erweiterung des Querschnitts in Form eines Konus oder in Form eines größeren Zylinders.

[0051] Die Anordnung von sechs Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche um eine Sieböffnung 2 mit einlaufseitig größerer Querschnittsfläche führt dazu, dass die Sieböffnungen 1,2 in den parallelen Reihen versetzt zueinander angeordnet sind. Dementsprechend kreuzen sich die Reihen auch nicht im rechten Winkel. Außerdem ist der Abstand zwischen der Mitte einer Sieböffnung 2 mit einlaufseitig großer Querschnittfläche zu den Mitten der sechs sie umgebenden Sieböffnungen 1 mit kleinerer Querschnittsfläche und zwischen diesen sechs Sieböffnungen 1 hier beispielhaft gleichgroß.

[0052] Während bei Figur 1a immer zwischen zwei Sieböffnungen 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche eine Sieböffnung 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche liegt, werden bei Figur 1b die in gleicher Weise gestalteten Abschnitte durch Bereiche unterbrochen, in denen nur Sieböffnungen 1 mit kleinerer Querschnittsfläche zu finden sind.

[0053] Bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Sieböffnungen 2 mit einlaufseitig großer Querschnittfläche stimmt die Mitte der großen Querschnittsfläche mit der Mitte der kleinsten Querschnittsfläche überein.

[0054] Bei der Ausführung gemäß Figur 4 sind beide Mitten zueinander versetzt.

[0055] Im Unterschied hierzu zeigt Figur 3 zwei Anordnungen bei denen eine Sieböffnung 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von acht Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist. Dabei kreuzen sich die Reihen 3,4 von Sieböffnungen 1,2 im rechten Winkel. Dementsprechend ist der Abstand einer Sieböffnung 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche zu den sie umgebenden acht Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleiner Querschnittsfläche beispielhaft nicht gleichgroß.

[0056] Bei Figur 3a liegt immer zwischen zwei Sieböffnungen 2 mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche eine Sieböffnung 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche. Demgegenüber werden bei Figur 3b die in gleicher Weise gestalteten Abschnitte ebenso durch Bereiche unterbrochen, in denen nur Sieböffnungen 1 mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche zu finden sind. 4/6

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT 13 826 U1 2014-09-15 Ansprüche 1. Sieb zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension mit einer Vielzahl von Sieböffnungen (1,2), bei denen die kleinste Querschnittsfläche etwa gleich groß und die einlaufseitige Querschnittsfläche der Sieböffnungen (1,2) unterschiedlich groß ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sieböffnung (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von mehr als vier Sieböffnungen (1) mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.
2. 2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sieböffnung (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche von fünf bis acht, vorzugsweise von sechs Sieböffnungen (1) mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche umgeben ist.
3. 3. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens ein Drittel der Sieböffnungen (2) einlaufseitig eine große Querschnittsfläche besitzt.
4. 4. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche mehrere Sieböffnungen (1) mit einlaufseitig kleinerer Querschnittsfläche liegen.
5. 5. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sieböffnungen (1,2) einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
6. 6. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche zur Einlaufseite konisch erweitern.
7. 7. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche die Mitte der großen Querschnittsfläche mit der Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche übereinstimmt.
8. 8. Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche die Mitte der großen Querschnittsfläche zur Mitte der jeweils kleinsten Querschnittsfläche versetzt ist.
9. 9. Sieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitten-Versatz bei allen Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche in der gleichen Richtung liegt.
10. 10. Sieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitten-Versatz bei den Sieböffnungen (2) mit einlaufseitig großer Querschnittsfläche in unterschiedlichen Richtungen liegt.
11. 11. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sieböffnungen (1,2) regelmäßig in mehreren parallelen Reihen (3,4) von nebeneinander liegenden Sieböffnungen (1,2) angeordnet sind.
12. 12. Sieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Reihen (3,4) von Sieböffnungen (1,2) zueinander versetzt sind.
13. 13. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einlaufseitige Oberfläche des Siebes profiliert ausgebildet ist.
14. 14. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb eben ist.
15. 15. Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb als Zylinder ausgebildet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6