CN111373092B

CN111373092B - 筛部

Info

Publication number: CN111373092B
Application number: CN201880075136.5A
Authority: CN
Inventors: G.维金; E.奥特
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: KR20200087787A; WO2019101429A1; DE102017127562A1; EP3714099A1; CN111373092A

Abstract

本发明涉及一种用于纤维料悬浮液的筛部(15)，所述筛部(5)具有相对于筛部轴线(3)旋转对称的形状，所述筛部(5)由多个相互轴线平行布置的型材条(1)与处于所述型材条(1)之间的筛部缝隙(2)构成。在此，由于至少一些型材条(1)的横截面面积沿轴向方向变化得以影响湍流的形成。

Description

筛部

本发明涉及一种用于纤维料悬浮液的筛部，其具有相对于筛部轴线旋转对称的形状，该筛部由多个相互轴线平行布置的型材条与处于型材条之间的筛部缝隙构成。

通常使用该类型的筛部用于纤维料悬浮液的湿式筛分，以便分离纤维料悬浮物中的杂质。它通常是刚性的并且不同于在丝网印刷和造纸机中使用的柔性连续筛。这样的筛部的特性主要由尺寸、形状和处于筛部之中的筛部开口部来确定。该筛部开口部通常保持比待筛出的物质更小。

对于圆柱形筛分装置的用途的众所周知的示例是纤维料悬浮液的分选，如同在造纸工业的加压分选器中所实施的那样。

在此，悬浮液中包含的纤维应穿过筛部，同时将不希望的固体成分在间隙处筛除并且进而从筛分装置中排出。

由于开口基本上具有长条形、即是缝隙或者间隙，纤维状的微粒比块状的微粒更容易透过开口，即使是在这两种类型的杂质具有相似的尺寸等级的情况下。

因此，通过此类的分选技术能够实现从纤维料悬浮液中分离非纤维状杂质的非常好的分离效果。

能够想到的是用于在所谓的纤维分级分离(Faserkraktionierung)中分离不同的纤维成分的用途。然而，前提是在整个筛面上的缝隙形状的精确性较高。

专利文献DE 10 2006 007 660 A1示出一种用于制造这样的筛篮的可能的方法，在此方法中，通过条固持部的塑性形变夹持型材条，该条固持部具有设计用于条的凹部。

在此重要的是，筛部开口的尺寸保持具有极小的公差。为了使它不堵塞，至少需要清洁装置，该清洁装置以较小的间距移动经过筛面，并且产生液压的冲击。因此，用于在加压分选器中使用的筛分装置必须非常精准地制造并且需要承受较高的负载。

另一个要求是较高的抗液压压力强度。这样的筛元件在生产运行中使用，在该生产运行中有时会发生故障，并导致对筛元件不同的且明显的压力负载。由于不能总是排除阻塞，在较高压力和在相应的面积较大的情况下也可能在这样的筛元件的上表面上作用有较大的力。需要能够通过筛部吸收这些增大的力，并且不出现损坏。

本发明所要解决的技术问题是形成湍流，从而以尽量小的成本影响通量。

根据本发明，本发明所要解决的技术问题由此解决：至少一些型材条的横截面面积沿轴向方向、即沿筛部轴线的方向变化。通过型材条的外轮廓的变化，因此可以以简单和有效的方式沿轴向方向增强或者减少湍流。在湍流增强的情况下提高了穿过筛部开口、即筛部缝隙的通量，反之亦然。

为了尽量全面地使用，所有的型材条的横截面面积应沿轴向方向变化。

为了在筛部的轴向方向上产生相同的通量和磨损，型材条的横截面面积沿轴向方向以相同的方式变化。

此外，为了较高的分选质量，在型材条之间的筛部缝隙宽度应是相同的并且沿轴向方向是不变的。

在此，用于形成湍流的扩展实施形式是，型材条的沿径向与筛部的穿流方向相逆的外侧相对于筛部的切线倾斜。

因此提供用于沿轴向方向改变湍流强度的有效可能方案，方式在于型材条的沿径向与筛部的穿流方向相逆的外侧的斜率沿轴向方向变化，优选沿轴向方向尤其连续地递增。

由于型材条的磨损较高，有利的是，型材条由基体构成，该基体至少部分地覆盖有防磨损保护层、尤其由铬制成的防磨损保护层。

在此，由于基体的横截面沿轴向方向是不变的，能够得以最小化用于型材条的基体的制造成本。

在横截面变化、然而基体的横截面尤其在轴向上维持不变的情况下，通过防磨损保护层的厚度可以影响型材条的横截面面积。在此，在型材条的至少一个周向区段中防磨损保护层的厚度至少沿轴向方向变化。

在此特别有效的是，至少在型材条的沿径向与筛部的穿流方向相逆的外侧上沿轴向方向改变防磨损层的厚度。

通过至少区段性较厚的损耗层，如此可以增大型材条的外侧相对于筛部处的切线的斜率，这导致更强的湍流并且提高通量。同时，较厚的防磨损层防止在增强的湍流的区域中产生筛部的过早损耗。

纤维料悬浮液的输入和输出通常发生在筛部的轴向对置的端部处。就筛部的垂直轴线而言，入料部通常位于上方并且出料部位于下方。

由于纤维料悬浮液沿出料部的方向逐渐稠化，湍流应沿从入料部向出料部的方向递增。相应地有利的是，型材条的沿径向与筛部的穿流方向相逆的外侧的斜率在出料部的区域中是最大的。

为了实现简单稳固的筛部构造，型材条应优选夹紧地插入在弯曲成环的带状条固持部的边缘开放的凹部中，该条固持部的两个对接端头互相固定连接。

形状配合的连接确保型材条精确且稳固地布置在条固持部中。此外，型材条的平行且沿径向延伸的相互对置的侧面更便于引入至凹部中，尤其是当游隙较小时。较小的游隙与平行的侧面相结合则又防止当型材条引入到凹部时的型材条的歪斜。

为了改善筛部的穿流，缝隙应在穿流方向上变宽。

此外，结合在筛部的入料侧处的筛部清洁装置能够产生有利的流动。

筛部特别有利地能够由C形的条固持部制成。条固持部能够借助切割方法、优选借助激光切割来制造。以这种方式，通过由于直的条固持部的变形而导致的负载缺失能够显著提高强度。

在C形的条固持部与型材条的装配后，通过弯曲条固持部将条固持部的两个对接端头接合并焊接。

因此，条固持部形成圆环形并且凹部被轻微地挤压在一起，这使得型材条被紧固夹持。

在此，由于条固持部的变形主要地、优选整体地仅是弹性的变形，它几乎不损害条固持部的强度。

根据筛部的穿流方向的不同，筛部的结构和进而筛部的制造是不同的。

当筛部被离心地、即被径向上从内向外地穿流时，凹部应存在于条固持部的内侧上，并且为了在该凹部中紧固夹持型材条，C形的条固持部应被挤压在一起成为环形。与之相反地，当筛部被向心地、即被径向上从外向内地穿流时，凹部应存在于条固持部的外侧上，并且为了在凹部中紧固夹持型材条，C形的条固持部应被扩展为环形。

以下根据实施例详细阐述本发明。在附图中，

图1示出了用于处理纤维料的加压分选器；

图2示出了加压分选器的圆柱形筛部15；

图3和图4示出了具有不同厚度的防磨损保护层11的型材条1。

在图1中示出具有圆柱形的筛部15的加压分选器，其在此具有垂直的筛部轴线3，该筛部15将加压分选器的内部空间分成入料空间16和良浆空间17。

待处理的介质18、即纤维料悬浮液穿过悬浮液入料部13输入到入料空间16中。

在此处使用的加压分选器中，纤维料悬浮液受到使其沿周向运动的角动量。此外，由于入料空间16的示于上部的悬浮液入料部13和置于下部的浆渣出料部19之间的压力下降产生运输流。

在此运输流的路径上，纤维料悬浮液的大部分如预期地穿过筛部器15的筛面作为良浆20被引入到良浆空间17中，并且在那里经过良浆出料部14被排出。在此，至少大部分包含在纤维料悬浮液中的纤维也被传递至良浆空间17中。

由筛部15筛除的纤维料悬浮液的部分作为浆渣21通过浆渣出料部19从入料空间16中被排出。

为了防止筛部开口部的堵塞，使用已知的筛部清洁装置，该筛部清洁装置相对于筛面运动。

此筛部清洁装置由在圆柱形的筛部15中旋转的转子22构成，该转子具有紧固其上的转子叶片23。在此，转子22具有圆柱形滚筒形状，其中旋转轴线与筛部轴线3重合。

在此，所有的转子叶片23具有相同的形状，这实现对纤维料悬浮液和筛缸的均匀作用。

此外，转子叶片23在转子22的多个垂直于旋转轴线延伸的周面上分散地布置。

在图1中，转子叶片23设计为转子22上的突出部。

根据图2，圆柱的形筛部15由多个与筒轴线或者筛部轴线3平行延伸的型材条1构成，通过多个在轴向上相互间隔并且垂直于筒轴线延伸的条固持部4固持该型材条1。

通过相邻的型材条1之间的筛部缝隙2构成筛部15的筛部开口部。在实践中，这样的缝隙2通常具有0.05mm和2mm之间的宽度。

例如借助激光切割将C形的带状的条固持部4制造为一体成型的环，其中，直径稍大于或稍小于其在最终的筛缸中的直径。这是筛部15的较高的尺寸精度的基础。

在图1和图2所示的示例中，纤维料悬浮液基本沿径向7离心流动，即从内向外穿过筛部15的筛部缝隙2。相应地，在条固持部4的内侧上支撑有型材条1。

在此，根据图3和图4的条固持部4在内侧上具有多个均匀地分散布置的、边缘开放的用于型材条1的凹部12。

在型材条1被引入凹部12中后，条固持部4的两个对接端头被接合并焊接。

这样的形变方式导致凹部12变窄，由于互补的形状使得型材条1被紧固夹持。

在筛部15的向心穿流中，在条固持部4的外侧布置有边缘开放的凹部12，并且在与型材条1的装配过程中，C形的条固持部4的直径稍小于其在筛缸中的直径。

在装配后，由于条固持部4变宽，同样实现型材条1在凹部12中的紧固夹持。

在此两种情况下，只需较小的直径变化就导致条固持部4的仅仅弹性变形和进而温和且均匀的变形，这对于条固持部的强度起有利的作用。

通常可以省去型材条1的额外的紧固部件。

型材条1在凹部12外部还具有条头部和固定在条固持部4中的条底部。

此造型实现了型材条1和凹部12之间的较小游隙，并且还防止型材条1在引入到凹部12时发生倾斜。

为了改善筛部15的穿流，型材条1的宽度朝着条头部增加，以便产生条头部的锥形横截面。因此，这导致筛部缝隙2沿穿流方向5变宽，以此防止筛部15的堵塞。

此外，为了实现相同的分选质量，在型材条1之间的筛部缝隙宽度是相同的并且沿轴向方向是不变的。

为了在与转子叶片23的协同作用中在筛部缝隙2前能够产生足够的湍流，型材条1的沿向与筛部15的穿流方向5相反的外侧8相对于筛部15的切线9倾斜。

在此，根据在图3和图4中所示的示例，型材条1的外侧8到转子22的距离沿旋转方向6变大。图3示出在出料部14的区域中的型材条1并且图4示出在入料部13的区域中的型材条1。

在此产生的湍流有助于分选并且提高通量。

鉴于随之产生的磨损，型材条1由基体10构成，该基体在易损的区域中、尤其在外侧8上覆盖有由铬制成的防磨损保护层11。

为了降低制造成本，基体10的横截面沿轴向方向是不变的。

然而，对于本发明重要的是，所有的型材条1的横截面面积沿轴向方向以相同的方式和相同的程度变化。在此具体指的是，型材条1的沿径向与筛部15的穿流方向5相反的外侧8的斜率相对于筛部15的切线9在轴向方向上从入料部13向出料部14连续地递增。因此产生的湍流的强度在从入料部13向出料部14的方向上也相应地递增。

因此，可以有效地消除由于纤维料悬浮液的密度沿出料部14方向增加而导致的分选效果和通量的降低。

如在图3和图4中可见，仅通过防磨损保护层11的厚度变化实现型材条1的外侧8的斜率的变大。防磨损保护层11的厚度在至少一个区段中沿轴向在从入料部13向出料部14的方向上连续地递增，该区段是型材条1的沿径向与筛部15的穿流方向5相反的外侧8的、面向转子22的区段。

因此，防磨损保护层的最大的厚度在入料部13的区域中例如处于30μm和80μm之间，并且在出料部14的区域中处于200μm和350μm之间。

因此，沿轴向方向观察的话，型材条1磨损均匀，这对于使用寿命起有利的作用。

在电镀铬时，可以通过基体10相对于阳极的距离来影响防磨损保护层11的厚度、即这里的铬层的厚度。如应覆盖较厚的铬层的话，则需要将阳极布置得更靠近基体10的该区段。

因此，在这里描述的圆柱形筛部15中，应在筛部15中使用沿轴向锥形收窄的阳极。

Claims

1.一种用于纤维料悬浮液的筛部(15)，所述筛部(15)具有相对于筛部轴线(3)旋转对称的形状，所述筛部(15)由多个相互轴线平行布置的型材条(1)与处于所述型材条(1)之间的筛部缝隙(2)构成，其特征在于，

至少一些型材条(1)的横截面面积沿轴向方向变化，其中，所述型材条(1)由基体(10)构成，所述基体至少部分地覆盖有防磨损保护层(11)，并且其中，在所述型材条(1)的至少一个周向区段中所述防磨损保护层(11)的厚度至少沿轴向方向变化。

2.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所有型材条(1)的横截面面积沿轴向方向变化。

3.根据权利要求1或2所述的筛部(15)，其特征在于，

型材条(1)的横截面面积沿轴向方向以相同的方式变化。

4.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述型材条(1)的沿径向与所述筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)相对于所述筛部(15)的切线(9)倾斜。

5.根据权利要求4所述的筛部(15)，其特征在于，

所述型材条(1)的沿径向与所述筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)的斜率沿轴向方向变化。

6.根据权利要求5所述的筛部(15)，其特征在于，

所述型材条(1)的沿径向与所述筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)相对于所述筛部(15)的切线(9)的斜率沿轴向方向变化。

7.根据权利要求6所述的筛部(15)，其特征在于，

所述型材条(1)的沿径向与所述筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)相对于所述筛部(15)的切线(9)的斜率沿轴向方向连续地变化。

8.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述基体(10)至少部分地覆盖有由铬制成的防磨损保护层(11)。

9.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述基体(10)的横截面沿轴向方向是不变的。

10.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

至少在所述型材条(1)的沿径向与筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)上所述防磨损保护层(11)的厚度至少区段性地沿轴向方向变化。

11.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述型材条(1)夹紧地安装在弯曲成环的带状的条固持部(4)的边缘开放的凹部(12)中，所述条固持部(4)的两个对接端头彼此固定连接。

12.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

在所述型材条(1)之间的筛部缝隙宽度是相同的并且沿轴向方向是不变的。

13.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述筛部(15)被沿径向从内向外地穿流。

14.根据权利要求1所述的筛部(15)，其特征在于，

所述筛部(15)被沿径向从外向内地穿流。

15.根据权利要求5所述的筛部(15)，其特征在于，

在所述筛部(15)的轴向上对置的端部上具有纤维料悬浮液的入料部(13)和出料部(14)，并且所述型材条(1)的沿径向与所述筛部(15)的穿流方向(5)相逆的外侧(8)的斜率在所述出料部(14)的区域中是最大的。