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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Faserstoffsuspension mit einem Drucksortierer, bei dem die Faserstoffsuspension in einen Zulaufraum eingeleitet wird, die abzuscheidenden Stoffe vor einem Sieb angereichert und als Rejekt ausgeleitet werden, während der andere Teil der Faserstoffsuspension die Sieböffnungen des Siebes passiert, in einen Gutstoffraum gelangt und dann als Accept den Drucksortierer verlässt.
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Drucksortierer werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoffsuspensionen eingesetzt, und zwar um die Faserstoffsuspension in einer Nasssiebung zu bearbeiten. Dazu enthält ein solcher Drucksortierer ein Siebelement, das mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Die in der Suspension vorhandenen Fasern sollen als Gutstoff durch die Öffnungen hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile daran abgewiesen und als Rejekt aus dem Sortierer wieder herausgeleitet werden. Denkbar ist auch der Einsatz zur Trennung unterschiedlicher Faserbestandteile, also der kürzeren von den längeren Fasern. Als Sortieröffnungen werden in der Regel runde Löcher oder Schlitze verwendet. In den meisten Fällen werden Drucksortierer der hier betrachteten Art mit Siebräumern versehen, die an dem Sieb vorbeibewegte Räumflächen aufweisen. Durch die kontinuierliche oder diskontinuierliche Abführung des Rejekts wird das Zusetzen der Sieböffnungen verhindert.
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Im konstanten Teil von Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn wird das Accept des Drucksortierers möglichst direkt einem Stoffauflauf zur Bildung der Bahn zugeführt. Dabei muss der Grad der Pulsationen so niedrig gehalten werden, dass keine auffälligen Qualitätsstörungen bei der Bahn sichtbar werden.
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Die Drucksortierer sind dementsprechend für einen möglichst pulsationsarmen Betrieb ohne störende Druckstöße konzipiert und führen das Rejekt kontinuierlich ab. Im Ergebnis gehen so 5% oder gar 10% der Faserstoffsuspension als Rejekt verloren. Daher besitzen diese Anlagen meist noch weitere, teure Sortierstufen um die Rejektmenge auf ein erträgliches Maß zu reduzieren.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es folglich einen pulsationsarmen Betrieb von Drucksortierern mit möglichst geringem Aufwand zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil des Rejekts in einen Rejekt-Zwischenspeicher geleitet, der Rejekt-Zwischenspeicher diskontinuierlich wenigstens teilweise geleert und der Rejekt-Zwischenspeicher während der Leerung hydraulisch vom Drucksortierer getrennt wird. Durch die diskontinuierliche Ausschleusung des Rejekts kann die Rejektmenge auf weniger als 1% oder sogar weniger als 0,5% der behandelten Faserstoffsuspension vermindert werden, ohne dass dies die Funktion des Drucksortierers beeinträchtigt.
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Damit dennoch ein pulsationsarmer Betrieb möglich ist, wird das Rejekt vom Drucksortierer in einen Zwischenspeicher geführt. Zur Vermeidung von Druckstößen wird während der Befüllung des Rejekt-Zwischenspeichers ein Gegendruck aufrechterhalten oder dieser nur langsam befüllt.
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Die Entleerung dieses Zwischenspeichers kann so in frei wählbaren Zeitabständen erfolgen, wobei jedoch zur Vermeidung von Druckstößen eine hydraulische Trennung zwischen Drucksortierer und Zwischenspeicher erforderlich ist. Realisierbar ist diese hydraulische Trennung sehr einfach über ein Ventil in der Verbindungsleitung zwischen dem Rejekt-Auslass des Drucksortierers und dem Einlauf des Zwischenspeichers. Die Leerung des Rejekt-Zwischenspeichers kann dann nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne oder aber in Abhängigkeit von der Schmutzfracht im Rejekt und/oder den Anforderungen an die behandelte Faserstoffsuspension erfolgen. Dies schafft zusätzliche Freiräume bei Steuerung des Prozesses.
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Um die Faserverluste noch weiter zu reduzieren, sollte wenigstens ein Teil des Rejekts der Faserstoffsuspension in den Drucksortierer zurückgeführt und/oder in einem stromaufwärts vor dem Drucksortierer liegenden Abschnitt der Faserstoffsuspension wieder zugemischt werden. Dies bedeutet, dass das Rejekt den Drucksortierer noch einmal durchläuft, was die Verluste entsprechend minimiert, bzw. die unerwünschten Bestandteile der Faserstoffsuspension im Rejekt gezielt aufkonzentriert.
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Hierzu kann der in oder vor den Drucksortierer zurückgeführte Teil des Rejekts koninuierlich vor dem Rejekt-Zwischenspeicher abgeleitet werden.
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Alternativ kann der Rejekt-Zwischenspeicher ein Bestandteil der Rezirkulationsleitung sein, der permanent von dem rezirkulierenden Rejekt durchströmt wird. Während der Entleerung des Rejekt-Zwischenspeichers wird jedoch die Rezirkulation unterbrochen, was zu kleineren Druckstößen am Drucksortierer führen kann.
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Besondere Vorteile ergeben sich beim Einsatz der Erfindung dann, wenn der Drucksortierer der letzte Drucksortierer vor einem Stoffauflauf zur Bildung einer Faserstoffbahn oder einer Lage oder Schicht der Faserstoffbahn ist, da dort die Anforderungen an Pulsationsfreiheit relativ hoch sind.
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Bei geringer Verunreinigung der Faserstoffsuspension kann die Rejektmenge so weit reduziert werden, dass nur eine einzige Sortierstufe benötigt wird.
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Bei sehr großen Mengen an Faserstoffsuspension bei der ersten Sortierstufe oder bei starker Verunreinigung der Faserstoffsuspension kann die Rejektmenge noch weiter vermindert werden, indem das Rejekt des Rejekt-Zwischenspeichers in einen weiteren Drucksortierer geleitet und das Accept dieses weiteren Drucksortierers zumindest teilweise stromaufwärts, vorzugsweise vor einem Drucksortierer der Faserstoffsuspension beigemischt wird. Der zusätzliche Aufwand für einen weiteren Drucksortierer kann sich hier schnell lohnen, zumal dieser wegen der im Verhältnis zur zu behandelnden Faserstoffsuspension nur für eine relativ kleine Rejektmenge ausgelegt werden muss.
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Bei der Herstellung einer mehrlagigen oder mehrschichtigen Faserstoffbahn werden in der Regel mehrere Faserstoffsuspensionsströme jeweils über einen Drucksortierer geführt. Auch hier ist es von Vorteil, wenn das Rejekt dieser Drucksortierer in einen Rejekt-Zwischenspeicher und von diesem zumindest teilweise zu einem weiteren, vorzugsweise gemeinsamen Drucksortierer geleitet wird. Da die Anforderungen an die Qualität der Faserstoffsuspension bezüglich der einzelnen Lagen oder Schichten unterschiedlich sind, sollte das Accept des weiteren Drucksortierers in oder vor einen Drucksortierer einer hinsichtlich Qualität relativ anspruchslosen Lage oder Schicht der Faserstoffbahn dem entsprechenden Faserstoffsuspensionsstrom beigemischt werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
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1 bis 4: verschiedene Anlagenschemata und
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5 und 6: verschiedene Rejekt-Zwischenspeicher 2 und
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7: einen schematischen Querschnitt durch einen Drucksortierer 1.
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In 7 erkennt man einen bekannten Drucksortierer 1 mit einem Sieb 10, hier in Form eines zylindrischen Siebkorbes mit senkrechter Siebachse 11, welches den Innenraum des Drucksortierers 1 in einen Zulaufraum 12 und einen Gutstoffraum 13 aufteilt.
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In den Zulaufraum 12 wird über einen Einlauf 14 die Faserstoffsuspension zugeführt. In Folge des anliegenden Druckgefälles zwischen dem oben gezeichneten Einlauf 14 und dem unten liegenden Rejektauslauf 15 des Zulaufraumes 12 wird jedoch eine Transportströmung erzeugt. Auf dem Weg dieser Transportströmung wird ein großer Teil der Faserstoffsuspension bestimmungsgemäß durch das Sieb 10 als Accept 7 in den Gutstoffraum 13 abgeleitet und von dort über den Gutstoffablauf 16 abgeführt. Dabei tritt auch zumindest ein großer Teil der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Fasern in den Gutstoffraum 13 über. Der vom Sieb 10 abgewiesene Teil der Faserstoffsuspension wird als Rejekt 6 über den Rejektauslauf 15 aus dem Zulaufraum 12 gefördert.
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Um zu verhindern, dass die Öffnungen des Siebes 10 verstopft werden, ist ein an sich bekannter Siebräumer eingesetzt, der sich relativ zum Sieb 10 bewegt.
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Beispielhaft wird dieser Siebräumer von einem im Sieb 10 rotierenden Rotor 17 mit daran befestigten Rotorflügeln in Form von Erhebungen gebildet. Dabei hat der Rotor 17 hier die Form einer zylindrischen Trommel, wobei die Rotationsachse mit der Siebachse 11 übereinstimmt.
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Um die ausgeschleuste Rejektmenge klein zu halten, wird diese nicht kontinuierlich abgezogen. Aus diesem Grund ist eine Zwischenspeicherung des Rejekts 6 in einem Rejekt-Zwischenspeicher 2 erforderlich. Bei einer Leerung des Rejekt-Zwischenspeichers 2 wird ein zwischen dem Rejektauslauf 15 und dem Rejekt-Zwischenspeicher 2 vorhandenes Ventil 8 geschlossen, so dass die Entleerung beim Drucksortierer 1, insbesondere beim Gutstoffablauf 16 zu keinen oder lediglich kleinen Pulsationen führt. Bei der Entleerung wird das Rejekt 6 vom Rejekt-Zwischenspeicher 2 über ein weiteres Ventil 9 geführt, welches im Normalbetrieb geschlossen ist.
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Wie in 5 dargestellt, kann der Rejekt-Zwischenspeicher 2 bereits mit Wasser gefüllt sein, welches durch das vom Drucksortierer 1 zugeführte Rejekt 6 verdrängt wird. Nach der Entleerung des Rejekt-Zwischenspeichers 2 wird dieser dann wieder mit Wasser gefüllt. 6 zeigt hierzu eine Alternative, bei der der Rejekt-Zwischenspeicher 2 von einer Zylinder-Kolbenanordnung gebildet wird. Beim Befüllen mit Rejekt 6 wird der Kolben 18 entsprechend verschoben, wobei diese Kolbenbewegung zusätzlich gedämpft werden kann. Der in 6 zu erkennende Doppelhub-Kolben 18 ermöglicht bei einer Rejekt-Befüllung auf einer Seite des Kolbens 18 die Entleerung der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 18. Die Entleerung des Rejekt-Zwischenspeichers 2 kann in festgelegten Zeitintervallen, in Abhängigkeit von der Schmutzfracht des Rejekts 6 oder aber der Anforderungen an die Qualität der Faserstoffsuspension erfolgen.
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Auf diese Weise soll die ausgeschleuste Rejektmenge auf weniger als 1% der Zulaufmenge an Faserstoffsuspension begrenzt werden, ohne dass dies mit größeren Pulsationen verbunden ist. Damit kann der Drucksortierer 1 direkt mit einem Stoffauflauf 3 zur Bildung einer Faserstoffbahn verbunden werden. In den meisten Fällen genügt hierbei die Anordnung von nur einem Drucksortierer 1, wie in 1 offenbart.
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Wie in den 2 und 6 dargestellt ist es außerdem möglich, die Rejektmenge noch dadurch zu vermindern, dass ein Teil des Rejekts 6 zwischen Drucksortierer 1 und Rejekt-Zwischenspeicher 2 abgezogen und stromaufwärts vor dem Drucksortierer 1 wieder der zu behandelnden Faserstoffsuspension zugemischt wird.
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Gemäß 3 ist es aber auch möglich, einen Teil des Rejekts 6 aus dem Rejekt-Zwischenspeicher 2 kontinuierlich abzuziehen und stromaufwärts vor dem Drucksortierer 1 zur Faserstoffsuspension hinzuzugeben.
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Die in 4 gezeigte Anordnung dient zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, wobei jede Lage von einem spezifischen Faserstoffsuspensionsstrom gebildet wird. Jeder Faserstoffsuspensionsstrom durchläuft dabei einen separaten Drucksortierer 1 zur Reinigung. Während das Accept 7 zum jeweiligen Stoffauflauf 3 der entsprechenden Lage geleitet wird, gelangt das Rejekt 6 zum Rejekt-Zwischenspeicher 2 dieser Lage. Aus dem Rejekt-Zwischenspeicher 2 wird kontinuierlich ein Teil des Rejekts 6 vor den betreffenden Drucksortierer 1 zurückgeführt und mit dem Faserstoffsuspensionsstrom vermischt. Der andere Teil des Rejekts 6 wird zu einem für alle Lagen gemeinsamen Sammelbehälter 5 und von diesem zu einem weiteren Drucksortierer 4 geführt. Der Sammelbehälter 5 sorgt für eine hydraulische Entkopplung des weiteren Drucksortierers 4, so dass das Rejekt 6 bei diesem diskontinuierlich ausgeschleust werden kann, ohne dass die Gefahr von Pulsationen besteht.
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Auch hierbei kann, wie angedeutet, ein Teil des Rejekts 6 in einen Abschnitt zwischen Sammelbehälter 5 und weiteren Drucksortierer 4 zurückgeführt werden. Das Accept 7 des weiteren Drucksortierers 4 sollte dem Faserstoffsuspensionsstrom mit den geringsten Qualitätsanforderungen vor dem entsprechenden Drucksortierer 1 zugeführt werden.
