DE102011008757A1

DE102011008757A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aussichten von Verunreinigungen aus einem pneumatischen Faserstrom

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Publication number: DE102011008757A1
Application number: DE102011008757A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-07-19
Also published as: CN103313802A; EP2665565A1; WO2012098131A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussichten von Verunreinigungen in Form von Grobgut (10) aus einem zur Herstellung von Faserplatten vorgesehenen pneumatischen Faserstrom (4), wobei der Faserstrom in einen Sichtungsluftstrom (25), der lediglich Luft sowie aus Fasern (9) bestehendes Normalgut enthält, und einen das Grobgut sowie Normalgut enthaltenden Hauptfaserstrom (22) unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft geteilt wird, indem der Faserstrom eine Krümmung (12) erfährt, wobei der Hauptfaserstrom in einem äußeren Bereich (13) der Krümmung geführt und der Sichtungsluftstrom an einem inneren Krümmungsbereich (20) abgesaugt wird, wobei der Hauptfaserstrom einer Separierungswalze (23) zugeführt wird, die auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Stiften (24) aufweist und so rotiert, dass das auftreffende Grob- und Normalgut umgelenkt und entlang einem Schachtabschnitt (33) geführt werden und das Normalgut auf annähernd die Umfangsgeschwindigkeit der Walze so beschleunigt wird, dass ein Teil des Normalgutes den Wirkungsbereich der Walze mit einer horizontalen Bewegungskomponente verlässt, wobei ein Teil des Normalgutes durch eine Absaugleitung (40) abgesaugt wird und ein Teil des Normalgutes und das Grobgut in einen Fallschacht (37) und aus diesem in eine Windsichtereinheit (2) gelangen, wobei zumindest ein Teil des Sichtungsluftstroms so der Sichtereinheit zugeführt wird, dass er auf das aus dem Fallschacht kommende Normal- und Grobgut einwirkt und das Normalgut in einen Normalgutabsaugschacht (43) umlenkt, während das Grobgut in einen Grobgutaustrag (54) gelangt. Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich in eine bestehende Transportstrecke integrieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussichten von Verunreinigungen in Form von Grobgut aus einem zur Herstellung von Faserplatten vorgesehenen, pneumatischen Strom von Fasern. Bei dem Faserstrom, der beispielsweise von einer Trockenbeleimung kommen kann, handelt es sich um einen pneumatischen Strom, der durch Unterdruck erzeugt wird. Die Fasern sind vorzugsweise aus lignozellulose- und/oder zellulosehaltigen Materialien. Bei den Faserplatten handelt es sich um leichte, mitteldichte (MDF) und hochdichte (HDF) Faserplatten.
Bei bekannten Sichtungsverfahren, wie sie beispielsweise in der DE 197 18 158 A1 , der WO 92/05882 und der WO 01/89783 A1 offenbart sind, ist der Sichter in einen faserfreien Luftstrom integriert. Das Fasermaterial wird dem Sichter über externe, mechanische Förderelemente zugeführt. Nachteilig dabei ist, dass das Fasermaterial, das sich prozessbedingt vor der Sichtung stets in einem Luftstrom, zum Beispiel in einem Rohrtrockner, befindet, in einem vorhergehenden Arbeitsschritt den mechanischen Förderelementen übergeben werden muss. Dieser Arbeitsschritt benötigt kostenintensive Einrichtungen, wie einen oder mehrere Luft-Faserabscheider mit Zellradschleusen, Transportbänder, Dosierbunker und Nebeneinrichtungen. Der Aufwand für diese Einrichtungen trägt wesentlich zu den Betriebskosten bei und reduziert die Betriebssicherheit.
Ferner wird bei den gekannten Sichtungsverfahren bzw. Sichtern das gesamte Fasermaterial der Sichtung unterzogen. Dabei ist nachteilig, dass wegen des leichten und dadurch voluminösen Fasermaterials entsprechend große und somit aufwändige Sichtanlagen benötigt werden, um eine hohe Auflösung des Fasermaterials herzustellen. Eine hohe Auflösung ist die Voraussetzung für eine effektive Aussichtung des relativen geringen Anteils an Verunreinigungen, d. h. Fremdteilchen bzw. Schwerteilchen, in Form von Grobgut. Der Anteil von Grobgut beträgt ungefähr 0,01% im Verhältnis zu dem aus Fasern bestehenden Normalgut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sichtung von Fasermaterial vorzusehen, bei dem die Sichtung in einen faserführenden Luftstrom integriert ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die in einen faserführenden Luftstrom integriert werden kann.
Die Aufgabe betreffend das Verfahren wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Faserstrom wird entlang einer Krümmung geführt. Dadurch wird der Faserstrom in einen als Sichtungsluftstrom und einen als Hauptfaserstrom bezeichneten Strom geteilt. Der Sichtungsluftstrom enthält abgesehen von Luft nur Normalgut, welches aus Fasern besteht. Der Hauptfaserstrom enthält das Grobgut sowie zumindest einen Teil des Normalgutes. Bei der Teilung des Faserstroms wird die Zentrifugalkraft ausgenutzt, welche bewirkt, dass der Hauptfaserstrom in einem äußeren Bereich der Krümmung geführt wird. Hingegen wird der Sichtungsluftstrom an einem inneren Bereich der Krümmung abgesaugt, also dort, wo sich kein Grobgut und in der Regel nur eine geringe Menge an Normalgut befindet.
Der Hauptfaserstrom wird einer Separierungswalze zugeführt, die auf ihrer Oberfläche mit einer Vielzahl von Stiften versehen ist. Sie rotiert derartig, dass das auf die Walze auftreffende Grobgut bzw. Normalgut durch die Stifte umgelenkt und entlang einem Schachtabschnitt geführt wird. Dieser Schachtabschnitt ist durch einen Teilabschnitt des Walzenumfangs und eine gegenüberliegende Wandung gebildet. Das Normalgut wird durch die Stifte und einen durch diese erzeugten Luftstrom auf annähernd die Umfangsgeschwindigkeit der Separierungswalze so beschleunigt, dass ein Teil des Normalgutes den Wirkungsbereich der Separierungswalze mit einer horizontalen Bewegungskomponente verlässt. Die Separierungswalze kann mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 10–80 m/s, vorzugsweise 50 m/s, rotieren. Es ist zumindest eine Absaugleitung vorgesehen, die eine gegenüber dem Schachtabschnitt angeordnete Eintrittsöffnung aufweist. Ein Teil des Normalgutes wird durch diese zumindest eine Absaugleitung abgesaugt.
Das gesamte Grobgut hingegen und ein weiterer Teil des Normalgutes gelangen in einen Fallschacht, der unterhalb einer Austrittsöffnung des Schachtabschnitts angeordnet ist. Nach Durchlaufen des Fallschachtes gelangen das Normalgut und das Grobgut in eine Windsichtereinheit.
Zumindest ein Teil des Sichtungsluftstroms wird dafür verwendet, der Windsichtereinheit zugeführt zu werden. Dies geschieht unter einem bezogen auf das aus dem Fallschacht kommende Grob- und Normalgut stumpfen Winkel. Der Sichtungsluftstrom weist eine solche Stärke auf, dass durch ihn das aus dem Fallschacht kommende Normalgut, welches im Wesentlichen eine vertikale Bewegungskomponente aufweist, umgelenkt wird, und zwar in einen Normalgutabsaugschacht hinein, der ungefähr in Fortsetzung der Bewegungsrichtung des in den Sichter gelangenden Sichtungsluftstroms angeordnet ist. Ferner ist die Stärke des Sichtungsluftstroms derartig, dass hingegen das Grobgut durch den Sichtungsluftstrom in seiner ebenfalls im Wesentlichen vertikalen Bewegungsrichtung nicht wesentlich beeinflusst wird und in einen Grobgutaustrag gelangt.
Auf diese Weise kann dem Sichtungsprozess das zu sichtende Fasermaterial über die Luft zugeführt werden, die grundsätzlich zum Transport der Fasern vorgesehen ist. Es entfallen im Vergleich zum oben beschriebenen Stand der Technik umfangreiche und aufwändige Einrichtungen. Im Ergebnis handelt es sich bei den Einrichtungen um eine komplette, pneumatische Transportanlage, da die Fasern dem Sichtungsprozess nicht über eine externe, mechanische Fördereinrichtung zugeführt werden müssen.
Vorzugsweise ist die Teilung in den Hauptfaserstrom und den Sichtungsluftstrom durch ein oder mehrere einstellbare Mittel beeinflussbar. Bei diesen Mitteln kann es sich insbesondere um eine Regelklappe oder einen Schieber handeln, der im. Bereich der Teilung des Faserstroms angeordnet ist. In diesem Zusammenhang spielt auch die Stärke des angelegten Unterdrucks eine Rolle, der maßgeblich die Geschwindigkeit des Faserstroms innerhalb der Krümmung beeinflusst. Diese Geschwindigkeit kann im Bereich von 10–60 m/s, vorzugsweise bei 25 m/s, liegen.
Selbst wenn der Fallschacht vertikal ausgerichtet ist, wird das Grobgut, welches in dem Schachtabschnitt aufgrund der wirkenden Zentrifugalkraft gegen die Wandung gedrückt wird, sich innerhalb des Fallschachtes im Wesentlichen entlang einer Wandung des Fallschachtes bewegen, wenn diese Wandung eine vertikale Fortsetzung der Wandung des Schachtabschnitts bildet. Dies ist dadurch begründet, dass das Grobgut aus relativ schweren Teilchen besteht, so dass die wirkende Schwerkraft gegenüber der absaugenden Kraft deutlich dominiert. Vorzugsweise ist diese Wandung des Fallschachtes geneigt, wobei ein Winkel im Bereich von 25 bis 35 Grad vorteilhaft ist. Dadurch wird der Effekt verstärkt, dass das Grobgut im Wesentlichen in der Nähe dieser Wandung des Fallschachtes in die Windsichtereinheit eintritt, während Normalgut über die gesamte Breite des Fallschachtes in die Windsichtereinheit gelangt. Eine Bewegung des Grobgutes entlang dieser Wandung ist vorteilhaft, weil nahe der Innenwandung eine wirbelfreie Zone des Fallschachtes besteht. Auf diese Weise wird die Trennung zwischen Grob- und Normalgut in der Windsichtereinheit unterstützt, nämlich indem das Grobgut mit einem gewissen Abstand von einer Eintrittsöffnung des Normalgutabsaugschachtes durch die Windsichtereinheit fällt.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Fallschacht einen deutlich größeren Querschnitt aufweist als der Schachtabschnitt. Diese Querschnittsveränderung am Übergang vom Schachtabschnitt zum Fallschacht führt zu einer abrupten Verlangsamung der Luftgeschwindigkeit. Dies bewirkt, dass der aus dem Schachtabschnitt austretende dünne Strom aus Normalgut, also Fasern, ausfächert und sich im Fallschacht als Fallstrom fortsetzt. Denn die Fasern werden sich aufgrund ihres geringen Gewichts der Luftgeschwindigkeit und dem fächerartigen Strömungsprofil anpassen, während sich das Grobgut, also die schweren Teilchen, jedoch kaum verlangsamen und seine durch die Separierungswalze vorgegebene Richtung einhalten wird. Damit entsteht ein deutlicher Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Normalgut und dem Grobgut sowie ein Unterschied in der Strömungsrichtung des Normal- und des Grobgutes.
Vorzugsweise weist der Hauptfaserstrom innerhalb des Schachtabschnitts nur eine Dicke von 1–3 mm auf. Dies kann durch eine entsprechende Dimensionierung der Separierungswalze im Verhältnis zum Faservolumen erreicht werden.
Vorzugsweise wird ein Teil des Sichtungsluftstroms nicht in die Windsichtereinheit geführt, sondern an dieser vorbei in den Normalgutabsaugschacht oder eine Verlängerungsleitung dieses Schachtes. Dadurch kann eine Regelung der Strömungsverhältnisse in der Windsichtereinheit erreicht werden.
Ferner ist vorzugsweise die einzige bzw. eine der mehreren Absaugleitungen so angeordnet, dass ihre Eintrittsöffnung benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze, z. B. auf Höhe des tiefsten Punktes der Separierungswalze, vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders effektive Absaugung von Normalgut erreicht werden. Denn die Separierungswalze erzeugt durch die Vielzahl der Stifte ein rotierendes Luftströmungsprofil, das durch die Absaugung unterstützt wird. Dadurch gelangt ein erheblicher Teil des Normalgutes in die Absaugung, während die schweren Teilchen des Grobgutes aufgrund ihrer höheren kinetischen Energie die plötzliche Umlenkung nicht mitvollziehen. Der Anteil des abgesaugten Normalgutes ist abhängig von der Luftmenge, die dem Fallschacht zugeführt bzw. entzogen wird. Um eine möglichst optimale Separierung des Hauptfaserstroms in Grobgut und Normalgut innerhalb der Vorbehandlungseinheit zu erreichen, wird nahezu die gleiche Luftmenge, die gemeinsam mit dem Hauptfaserstrom dem Fallschacht zugeführt wird, oder gegebenenfalls auch eine etwas größere Luftmange durch die Absaugleitung aus dem Fallschacht abgesaugt.
Die Eintrittsöffnung der Absaugleitung kann auch unterhalb der Separierungswalze angeordnet sein. Es können auch noch eine zweite oder dritte Absaugleitung mit einer gegenüber dem Schachtabschnitt angeordneten Eintrittsöffnung vorgesehen sein. Die zweite und dritte Absaugleitung können mit ihrer Eintrittsöffnung unterhalb der ersten Absaugleitung bzw. deren Eintrittsöffnung angeordnet sein. Durch diese weiteren Absaugleitungen kann Normalgut, welches von der ersten Absaugleitung nicht erfasst worden ist und sich im Fallstrom befindet, abgesaugt werden. Dann noch verbleibendes Normalgut gelangt in die Windsichtereinheit. Ziel ist es, möglichst viel Normalgut abzusaugen, damit möglichst wenig Normalgut für die Windsichtereinheit verbleibt. Das aus dem Windsichter kommende Normalgut wird in der Regel mit dem durch die mindestens eine Absaugleitung gelangenden Normalgut zusammengeführt.
Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren integriert in eine pneumatische Transportstrecke, die besteht, um die Fasern von einem Ort zu einem anderen gewünschten Ort zu transportieren.
Die oben genannte Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Die Vorrichtung weist einen Abschnitt einer Transportleitung auf, die dazu dient, den Faserstrom pneumatisch zu transportieren. Dazu ist die Transportleitung mit mindestens einem Ventilator verbunden, der in der Transportleitung einen Unterdruck erzeugt und vorzugsweise zur Einstellung der Saugleistung frequenzgeregelt ist. Der Transportleitungsabschnitt weist eine Krümmung auf. In einem Auslaufbereich der Krümmung, d. h. in einem Krümmungsauslaufabschnitt oder in einem sich an diesen anschließenden benachbarten Transportleitungsabschnitt, teilt sich die Transportleitung in eine im Folgenden als Faser-Hauptleitung bezeichnete Leitung und eine als Luft-Nebenleitung bezeichnete Leitung. Mit anderen Worten findet die Teilung im Endbereich der Krümmung oder kurz danach statt. Die Luft-Nebenleitung beginnt an einem inneren Bereich der Krümmung, d. h. unmittelbar im Verlauf des inneren Krümmungsbereichs oder benachbart zu diesem, wenn die Abzweigung kurz hinter dem Endbereich der Krümmung erfolgt. Die Luft-Nebenleitung ist so angeordnet, dass unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft durch sie hindurch lediglich ein Teil des Normalgutes abgesaugt wird. Dieser Faserstrom wird entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren als Sichtungsluftstrom bezeichnet. Er enthält vorzugsweise möglichst wenig Normalgut.
Die Faser-Hauptleitung hat ihren Ursprung an einem äußeren Krümmungsbereich, d. h. unmittelbar im Verlauf des äußeren Krümmungsbereichs oder benachbart zu diesem, wenn die Abzweigung kurz hinter dem Endbereich der Krümmung erfolgt. Die Faser-Hauptleitung führt einen das Grobgut und Normalgut enthaltenden Faserstrom, der entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren als Hauptfaserstrom bezeichnet wird. Die Faser-Hauptleitung erstreckt sich zu einer Auslassöffnung, die oberhalb einer Separierungswalze angeordnet ist. Die Separierungswalze weist auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Stiften auf und ist so drehbar, dass das auf die Walze auftreffende Grobgut bzw. Normalgut durch die Stifte umgelenkt und einem Schachtabschnitt zugeführt wird. Der Schachtabschnitt ist durch einen Teilabschnitt des Umfangs der Separierungswalze und eine gegenüberliegende Wandung begrenzt und erstreckt sich in Drehrichtung der Separierungswalze von der Auslassöffnung der Faser-Hauptleitung bis zu einer Austrittsöffnung, die in einem unteren Bereich der Separierungswalze angeordnet ist. Die Drehbarkeit der Walze ist ferner so ausgelegt, dass das Normalgut durch die Stifte und einen durch diese erzeugten Luftstrom auf annähernd die Umfangsgeschwindigkeit der Separierungswalze so beschleunigt wird, dass ein Teil des Normalgutes den Wirkungsbereich der Separierungswalze mit einer horizontalen Bewegungskomponente verlässt.
Es ist zumindest eine Absaugleitung vorgesehen, die eine gegenüber dem Schachtabschnitt angeordnete Eintrittsöffnung aufweist. Ein Teil des Normalgutes wird durch diese zumindest eine Absaugleitung abgesaugt.
Unterhalb der Austrittsöffnung des Schachtabschnitts ist eine Eintrittsöffnung eines Fallschachtes angeordnet. Dieser mündet in eine Windsichtereinheit. Die Luft-Nebenleitung ist so ausgelegt, dass sie zumindest einen Teil des Sichtungsluftstroms zu der Windsichtereinheit führt, und zwar so, dass er unter einem stumpfen Winkel auf das aus dem Fallschacht kommende Normal- und Grobgut einwirkt und dadurch das Normalgut umgelenkt wird in einen Normalgutabsaugschacht, der etwa in Fortsetzung der Richtung des zugeführten Sichtungsluftstroms angeordnet ist. Unterhalb des Bereichs der Normalgut-Umlenkung ist ein Grobgutaustrag angeordnet. Dieser dient zur Aufnahme des in seiner Bewegungsrichtung nicht wesentlich durch den Sichtungsluftstrom beeinflussten Grobgutes.
Mit der Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden. Bei der Vorrichtung ergeben sich im Wesentlichen die gleichen Vorteile, wie sie zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben worden sind. Dies gilt auch für die im Folgenden beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Vorrichtung.
Vorzugsweise sind ein oder mehrere einstellbare Mittel derartig angeordnet, dass durch eine entsprechende Einstellung der Mittel die Teilung in den Hauptfaserstrom und den Sichtungsluftstrom eingestellt werden kann. Die Mittel, bei denen es sich insbesondere um eine Regelklappe oder einen Schieber handeln kann, können z. B. dort, wo die Transportleitung sich in die Faser-Hauptleitung und die Luft-Nebenleitung teilt, angebracht sein.
Die Wandung des Schachtabschnitts geht vorzugsweise unmittelbar in eine Wandung des Fallschachtes über. Hierbei handelt es sich um die Wandung an der Seite, von der der Sichtungsluftstrom in die Windsichtereinheit geführt wird. Der Fallschacht ist vorzugsweise geneigt, wobei die Neigung vorzugsweise 25 bis 35 Grad beträgt.
Ferner ist vorteilhaft, wenn der Fallschacht einen deutlich größeren Querschnitt aufweist als der Schachtabschnitt.
Vorzugsweise ist eine besagte Absaugleitung so vorgesehen, dass ihre Eintrittsöffnung benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze angeordnet ist, wobei sie sich insbesondere auf Höhe des tiefsten Punktes der Separierungswalze befindet kann. Die Eintrittsöffnung der Absaugleitung kann auch unterhalb der Separierungswalze angeordnet sein. Es können auch noch eine zweite oder dritte Absaugleitung mit einer gegenüber dem Schachtabschnitt angeordneten Eintrittsöffnung vorgesehen sein. Die zweite und dritte Absaugleitung können mit ihrer Eintrittsöffnung unterhalb der ersten Absaugleitung bzw. deren Eintrittsöffnung angeordnet sein.
Die mindestens eine Absaugleitung und der Normalgutabsaugschacht des Windsichters sind in der Regel, aber nicht notwendigerweise miteinander verbunden.
Es kann eine Bypass-Leitung von der Luft-Nebenleitung abzweigen und unter Umgehung der Windsichtereinheit in den Normalgutabsaugschacht münden.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert in eine pneumatische Transportstrecke, die vorhanden ist, um die Fasern von einem Ort zu einem anderen gewünschten Ort zu transportieren, beispielsweise von einer Trockenfaserbeleimungs-Vorrichtung zu einer Formmaschine.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können als Inline-Sichter bzw. als Inline-Sichtungsverfahren bezeichnet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die einzige Figur Bezug genommen wird.
1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Die Vorrichtung gemäß 1 ist eine Vorrichtung zum Aussichten von Verunreinigungen in Form von Grobgut aus einem zur Herstellung von Faserplatten vorgesehenen, pneumatischen Strom von Fasern. Die Vorrichtung besteht aus einer Vorbehandlungseinheit 1 und einer Windsichtereinheit 2. Die Vorrichtung weist einen Abschnitt 3 einer Transportleitung auf, der einen pneumatischen Faserstrom 4 in Richtung des Pfeiles 5 führt. Zwei Ventilatoren 6 und 7 sind mit der Transportleitung verbunden und erzeugen in dieser einen Unterdruck.
Der Faserstrom 4 wird aus einer nicht gezeigten Vorrichtung, die z. B. eine Trockenfaserbeleimungs-Vorrichtung sein kann, angesaugt. Zwischen den Normalgut darstellenden Fasern 9 befinden sich auch Verunreinigungen in Form von relativ schweren Teilchen, die im Folgenden als Schwerteilchen 10 bezeichnet werden. Diese Schwerteilchen 10 stellen unerwünschtes Grobgut dar. Der Transportleitungsabschnitt 3 beschreibt eine Krümmung 12. Die Krümmung 12 ist so ausgebildet, dass sich der aus den Fasern 9 und den Schwerteilchen 10 bestehende Faserstrom 4, der sich in dem Transportleitungsabschnitt 3 mit einer Geschwindigkeit von 10–60 m/s, vorzugsweise 25 m/s, bewegt, durch Einwirkung der in der Krümmung 12 wirkenden Zentrifugalkraft an einen äußeren Radius bzw. äußeren Krümmungsrand anlegt.
Im Auslaufbereich der Krümmung 12 befindet sich eine als Stromteiler 15 bezeichnete Leitungsverzweigung. Der Stromteiler 15 könnte auch etwas hinter dem Ende der Krümmung 12 angeordnet sein, jedoch bevor es in der Transportleitung wieder zu einer Verbreiterung des Faserstroms 4 kommen würde. Der Stromteiler 15 teilt die Transportleitung 3 in einen Abzweig, der im Folgenden als Faser-Hauptleitung 16 bezeichnet wird, und einen Abzweig, der als Luft-Nebenleitung 17 bezeichnet wird. Dazu weist der Stromteiler 15 eine Regelklappe 19 auf.
Die Faser-Hauptleitung 16 beginnt an einem äußeren Bereich der Krümmung 12, indem der äußere Radius 13 in die Faser-Hauptleitung 16 übergeht. Die Luft-Nebenleitung 17 beginnt an einem inneren Bereich der Krümmung 12, indem ein innerer Radius 20 der Krümmung 12 in die Luft-Nebenleitung 17 übergeht. Durch die Faser-Hauptleitung 16 gelangt ein Hauptfaserstrom 22, der die gesamten Schwerteilchen 10 und nahezu alle Fasern 9 enthält, auf eine Separierungswalze 23, auf deren Oberfläche eine Vielzahl von nagelartigen Stiften 24 angebracht ist.
Durch die Luft-Nebenleitung 17 wird nahezu faserfreie Luft, die im Folgenden als Sichtungsluftstrom 25 bezeichnet wird, durch den Ventilator 6 abgesaugt und als Transportluft unter einem stumpfen Winkel in Richtung des Pfeils 26 der Windsichtereinheit 2 zugeführt. Ein Teil dieser Luft wird zur Regelung der Strömungsverhältnisse in der Windsichtereinheit 2 durch eine Bypass-Leitung 27, die eine Regelklappe 28 aufweist, an der Windsichtereinheit 2 vorbeigeführt.
Die Separierungswalze 23 rotiert in der durch Pfeil 30 angedeuteten Drehrichtung mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 10–80 m/s, vorzugsweise 50 m/s. Die Separierungswalze 23 besitzt einen drehzahlvariablen Antrieb. Ein Teilabschnitt des Separierungswalzenumfangs und eine Wandung 32 begrenzen einen Schachtabschnitt 33, der sich etwa von einer Auslassöffnung 34 der Faser-Hauptleitung 16 bis zum tiefsten Punkt der Separierungswalze 23 erstreckt und dort eine Austrittsöffnung 35 aufweist. Mit der Austrittsöffnung 35 mündet der Schachtabschnitt 33 in einen Fallschacht 37, der eine Eintrittsöffnung 38 besitzt und eine Verbindung zwischen der Vorbehandlungseinheit 1 und der Windsichtereinheit 2 bildet.
Die Separierungswalze 23 dient dazu, sowohl das Normalgut als auch das Grobgut in dem Hauptfaserstrom 22 auf die Umfangsgeschwindigkeit der Separierungswalze 23 zu beschleunigen und den Hauptfaserstrom 22 in diesem Zustand aus der Austrittsöffnung 35 austreten zu lassen. Der Schachtabschnitt 33 besitzt eine Krümmung 39, die etwas größer ist als die Krümmung der Separierungswalze 23 und so ausgelegt ist, dass sich der Hauptfaserstrom 22 durch Einwirkung der in der Krümmung 39 wirkenden Zentrifugalkraft an die Wandung 32 anlegt. Die Separierungswalze 23 ist im Verhältnis zu dem Faservolumen so dimensioniert, dass der Hochgeschwindigkeit aufweisende Hauptfaserstrom 22 im Schachtabschnitt 33 nur eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweist. Durch die in ihrer Stellung veränderbare Regelklappe 19 des Stromteilers 15 lässt sich die Luftmenge einstellen, welche durch die Faser-Hauptleitung 16 zusammen mit dem Hauptfaserstrom 22 der Separierungswalze 23 zugeführt wird.
Eine Absaugleitung 40 mit einer Eintrittsöffnung 41, die auf der Höhe des tiefsten Punktes der Separierungswalze 23 und gegenüber dem Schachtabschnitt 33 angeordnet ist, mündet in eine Verlängerung 42 eines Normalgutabsaugschachtes 43. Bei der Einmündung ist zur Regelung der abzusaugenden Luftmenge ein Regelschieber 45 angeordnet.
In einem Bereich 47 des Übergangs von dem Schachtabschnitt 33 zu dem Fallschacht 37 besteht eine relativ große Querschnittsveränderung hinsichtlich des dem Hauptfaserstrom 22 zur Verfügung stehenden Raumes. Diese Querschnittsveränderung führt zu einer abrupten Verlangsamung der Luftgeschwindigkeit, was bewirkt, dass sich der aus dem Schachtabschnitt 33 austretende dünne Hauptfaserstrom 22 ausfächert und sich teilweise im Fallschacht 37 als ein Fallstrom fortsetzt. Die Fasern 9 werden sich als leichte Teilchen dieser Luftgeschwindigkeit und dem fächerartigen Strömungsprofil anpassen, während sich die Schwerteilchen 10 jedoch kaum verlangsamen und ihre durch die von der Separierungswalze 23 vorgegebene Richtung einhalten werden. Damit entsteht ein deutlicher Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Normalgut und dem Grobgut sowie ein Unterschied in der Strömungsrichtung der Fasern 9 und der Schwerteilchen 10. Der Fallschacht 37 besitzt eine Neigung von ca. 30°, welche bewirkt, dass sich die Schwerteilchen 10 an einer Innenwandung 49 des Schachtes 37 anlegen und in einer der Innenwandung 49 benachbarten, wirbelfreien Zone 50 des Fallschachtes 37 nach unten gleiten.
An einem Auslauf 51 des Fallschachtes 37 schließt sich die Windsichtereinheit 2 an. Diese weist unterhalb der Einmündung des Sichtungsluftstroms 25 und eines Einlasses 52 des Normalgutabsaugschachtes 43 einen Grobgutaustrag 54 mit einer Zellradschleuse 55 auf.
Die Separierung der Schwerteilchen 10 von den Fasern 9 vollzieht sich folgendermaßen: Die Separierungswalze 23 erzeugt durch die Vielzahl der Stifte 24 ein rotierendes Luftströmungsprofil, das durch die durch den Ventilator 7 erzeugte Absaugung in der Absaugleitung 40 unterstützt wird. Dadurch gelangt ein erheblicher Teil des Normalgutes in die Absaugleitung 40. Schwerteilchen 10 werden aufgrund ihrer höheren kinetischen Energie keine Umlenkung in die Absaugleitung 40 hinein erfahren. Der Anteil des durch die Absaugleitung 40 abgesaugten Normalgutes ist abhängig von der Luftmenge, die dem Fallschacht 37 zugeführt bzw. entzogen wird. Um eine möglichst optimale Separierung des Hauptfaserstroms 22 in Grobgut und Normalgut innerhalb der Vorbehandlungseinheit 1 zu erreichen, wird nahezu die gleiche Luftmenge, die gemeinsam mit dem Hauptfaserstrom 22 dem Fallschacht 37 zugeführt wird, oder gegebenenfalls auch eine etwas größere Luftmange durch die Absaugleitung 40 aus dem Fallschacht 37 abgesaugt. Unterhalb der Absaugleitung 40 könnten zusätzlich eine zweite und dritte Absaugleitung vorgesehen sein, durch die Normalgut, das von der Absaugleitung 40 nicht erfasst worden ist und sich im Fallstrom befindet, abgesaugt wird.
Das aus den Schwerteilchen 10 bestehende Grobgut gelangt zusammen mit noch verbliebenem Normalgut am Auslauf 51 des Fallschachtes 37 in die Windsichtereinheit 2.
Die Wirkungsweise der Windsichtereinheit 2 besteht bekanntermaßen darin, dass das Normalgut durch den Sichtungsluftstrom 25 bzw. den Transportstrom umgelenkt wird in den Normalgutabsaugschacht 43 hinein, während die Schwerteilchen 10 aufgrund ihrer höheren kinetischen Energie eine solche Umlenkung nicht erfahren und in den Grobgutaustrag 54 gelangen. Erfindungsgemäß wird darauf abgezielt, möglichst viel Normalgut durch die mindestens eine Absaugleitung 40 abzusaugen, damit möglichst wenig. Normalgut für die Windsichtereinheit 2 verbleibt. Die Separierungswalze 23 hat außerdem den positiven Nebeneffekt, dass sie Faseragglomerate auflöst, was sehr zu einer besseren Sichtung beiträgt.
Bezugszeichenliste

1: Vorbehandlungseinheit
2: Windsichtereinheit
3: Transportleitungsabschnitt
4: pneumatischer Faserstrom
5: Pfeil
6: Ventilator
7: Ventilator
9: Fasern
10: Schwerteilchen
12: Krümmung
13: äußerer Radius von 12
15: Stromteiler
16: Faser-Hauptleitung
17: Luft-Nebenleitung
19: Regelklappe
20: innerer Radius von 12
22: Hauptfaserstrom
23: Separierungswalze
24: Stifte von 23
25: Sichtungsluftstrom
26: Pfeil
27: Bypass-Leitung
28: Regelklappe
30: Pfeil
31: Teilabschnitt
32: Wandung
33: Schachtabschnitt
34: Auslassöffnung von 16
35: Austrittsöffnung von 33
37: Fallschacht
38: Eintrittsöffnung von 37
39: Krümmung von 33
40: Absaugleitung
41: Eintrittsöffnung von 40
42: Verlängerung von 43
43: Normalgutabsaugschacht
45: Regelschieber
47: Übergangsbereich
49: Innenwandung
50: wirbelfreie Zone
51: Auslauf von 37
52: Einlass von 43
54: Grobgutaustrag
55: Zellradschleuse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19718158 A1 [0002]
WO 92/05882 [0002]
WO 01/89783 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Aussichten von Verunreinigungen in Form von Grobgut (10) aus einem zur Herstellung von Faserplatten vorgesehenen, durch Unterdruck erzeugten pneumatischen Strom (4) von Fasern (9), wobei der Faserstrom (4) in einen Sichtungsluftstrom (25), der lediglich Luft sowie aus Fasern (9) bestehendes Normalgut enthält, und einen das Grobgut (10) sowie Normalgut (9) enthaltenden Hauptfaserstrom (22) unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft geteilt wird, indem der Faserstrom (4) eine Krümmung (12) erfährt, wobei der Hauptfaserstrom (22) in einem äußeren Bereich (13) der Krümmung (12) geführt wird und der Sichtungsluftstrom (25) an einem inneren Bereich (20) der Krümmung (12) abgesaugt wird, wobei der Hauptfaserstrom (22) einer Separierungswalze (23) zugeführt wird, die auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Stiften (24) aufweist und so rotiert, dass das auftreffende Grobgut (10) und das Normalgut (9) durch die Stifte (24) umgelenkt und entlang einem durch einen Teilabschnitt (31) des Umfangs der Separierungswalze (23) und eine gegenüberliegende Wandung (32) begrenzten Schachtabschnitt (33) geführt werden und dass das Normalgut (9) durch die Stifte (24) und einen durch diese erzeugten Luftstrom auf annähernd die Umfangsgeschwindigkeit der Separierungswalze (23) so beschleunigt wird, dass ein Teil des Normalgutes (9) den Wirkungsbereich der Separierungswalze (23) mit einer horizontalen Bewegungskomponente verlässt, wobei ein Teil des Normalgutes (9) durch zumindest eine Absaugleitung (40) mit einer gegenüber dem Schachtabschnitt (33) angeordneten Eintrittsöffnung (41) abgesaugt wird, wobei ein Teil des Normalgutes (9) und das Grobgut (10) in einen Fallschacht (37) unterhalb einer Austrittsöffnung (35) des Schachtabschnitts (33) und aus dem Fallschacht (37) in eine Windsichtereinheit (2) gelangen, wobei zumindest ein Teil des Sichtungsluftstroms (25) so der Windsichtereinheit (2) zugeführt wird, dass er unter einem stumpfen Winkel auf das aus dem Fallschacht (37) kommende Normal- und Grobgut (9, 10) einwirkt und dadurch das Normalgut (9) in einen etwa in Fortsetzung der Richtung des zugeführten Sichtungsluftstroms angeordneten Normalgutabsaugschacht (43) umlenkt, während das Grobgut (10) durch den Sichtungsluftstrom (25) in seiner Bewegungsrichtung nicht wesentlich beeinflusst wird und in einen Grobgutaustrag (54) gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung in den Hauptfaserstrom (22) und den Sichtungsluftstrom (25) durch ein oder mehrere einstellbare Mittel, beispielsweise eine Regelklappe (19) oder einen Schieber, beeinflussbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Grobgut (10) unmittelbar von dem Schachtabschnitt (33) auf eine geneigte Wandung (49) des Fallschachtes (37) gelangt und sich entlang dieser zu der Windsichtereinheit (2) bewegt, wobei die Wandungsneigung vorzugsweise 25 bis 35 Grad beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Schachtabschnitt (33) kommende Normalgut (9) in seiner Geschwindigkeit aufgrund eines im Vergleich zu dem Schachtabschnitt (33) deutlich größeren Querschnitt des Fallschachtes (37) abgebremst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfaserstrom (22) innerhalb des Schachtabschnitts (33) eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Absaugleitung (40) mit einer benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze (23), z. B. auf Höhe des tiefsten Punktes der Separierungswalze (23), angeordneten Eintrittsöffnung (41) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Sichtungsluftstroms (25) unter Umgehung der Windsichtereinheit (2) in eine Verlängerung (42) des Normalgutabsaugschachtes (43) geführt wird.
Vorrichtung zum Aussichten von Verunreinigungen in Form von Grobgut (10) aus einem zur Herstellung von Faserplatten vorgesehenen, pneumatischen Strom (4) von Fasern (9), wobei die Vorrichtung einen Abschnitt (3) einer Transportleitung aufweist, die mit mindestens einem einen Unterdruck erzeugenden Ventilator (6, 7) verbunden ist, um in der Transportleitung den Faserstrom (4) pneumatisch zu führen, wobei der Transportleitungsabschnitt (3) eine Krümmung (12) besitzt und sich der Transportleitungsabschnitt (3) in einem Auslaufabschnitt der Krümmung (12) oder in einem sich an den Auslaufabschnitt anschließenden benachbarten Leitungsabschnitt derartig in eine Faser-Hauptleitung (16), die an einem äußeren Bereich (13) der Krümmung (12) beginnt, und eine Luft-Nebenleitung (17), die an einem inneren Bereich (20) der Krümmung (12) beginnt, teilt, dass unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft durch die Luft-Nebenleitung (17) hindurch ein Sichtungsluftstrom, der lediglich Luft und aus Fasern bestehendes Normalgut (9) enthält, gesaugt wird, während durch die Faser-Hauptleitung (16) ein das Grobgut (10) und Normalgut (9) enthaltender Hauptfaserstrom (22) gelangt, wobei sich die Faser-Hauptleitung (16) zu einer Auslassöffnung (34) oberhalb einer Separierungswalze (23) erstreckt, die auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Stiften (24) aufweist und so drehbar ist, dass das auftreffende Grobgut (10) und das auftreffende Normalgut (9) durch die Stifte (24) umgelenkt und entlang einem durch einen Teilabschnitt (31) des Umfangs der Separierungswalze (23) und eine gegenüberliegende Wandung (32) begrenzten Schachtabschnitt (33) geführt werden, der sich von der Auslassöffnung (34) der Faser-Hauptleitung (16) in Drehrichtung (30) der Separierungswalze (23) erstreckt und mit einer benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze (23) angeordneten Austrittsöffnung (35) versehen ist, und dass das Normalgut durch die Stifte (24) und einen durch diese erzeugten Luftstrom auf annähernd die Umfangsgeschwindigkeit der Separierungswalze (23) so beschleunigt wird, dass ein Teil des Normalguts (9) den Wirkungsbereich der Separierungswalze (23) mit einer horizontalen Bewegungskomponente verlässt, wobei zumindest eine Absaugleitung (40) mit einer benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze (23) und gegenüber dem Schachtabschnitt (33) angeordneten Eintrittsöffnung (41) vorgesehen ist, wobei unterhalb der Austrittsöffnung (35) des Schachtabschnitts (33) eine Eintrittsöffnung (38) eines Fallschachtes (37) angeordnet ist und wobei der Fallschacht (37) in eine Windsichtereinheit (2) mündet und die Luft-Nebenleitung (17) ausgelegt ist, zumindest einen Teil des Sichtungsluftstroms (25) so zu der Windsichtereinheit (2) zu führen, dass er unter einem stumpfen Winkel auf das aus dem Fallschacht (37) kommende Normal- und Grobgut (9, 10) einwirkt und dadurch das Normalgut (9) in einen etwa in Fortsetzung der Richtung des zugeführten Sichtungsluftstroms (25) angeordneten Normalgutabsaugschacht (43) umgelenkt wird, wobei unterhalb des Bereichs der Normalgut-Umlenkung ein Grobgutaustrag (54) zur Aufnahme des in seiner Bewegungsrichtung nicht wesentlich durch den Sichtungsluftstrom (25) beeinflussten Grobgutes (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere einstellbare Mittel, beispielsweise eine Regelklappe (19) oder ein Schieber, so angeordnet sind, dass durch sie die Teilung in den Hauptfaserstrom (22) und den Sichtungsluftstrom (25) eingestellt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (32) des Schachtabschnitts (33) unmittelbar übergeht in eine Wandung (49) des Fallschachtes (37).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fallschacht (37) eine Neigung aufweist, vorzugsweise von 25 bis 35 Grad.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fallschacht (37) einen deutlich größeren Querschnitt aufweist als der Schachtabschnitt (33).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine besagte Absaugleitung (40) mit einer benachbart zu einem unteren Bereich der Separierungswalze (23), z. B. auf Höhe des tiefsten Punktes der Separierungswalze (23), angeordneten Eintrittsöffnung (41) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypass-Leitung (27) vorgesehen ist, die von der Luft-Nebenleitung (17) abzweigt und unter Umgehung der Windsichtereinheit (2) in eine Verlängerung (42) des Normalgutabsaugschachtes (43) mündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie integriert ist in eine Transportstrecke (3), die dazu dient, die Fasern (9) von einem Ort zu einem anderen Ort zu transportieren.