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Die Erfindung betrifft einen Siebzylinder bestehend aus einem äußeren, zylindrischen Stützkäfig und einem inneren, mehrteiligen, zylindrischen Sieb, wobei die Trennlinien zwischen den benachbarten Siebteilen jeweils von einem zum anderen Ende des Siebzylinders reichen und die Einströmseite für das zu behandelnde Medium auf der Innenseite des Siebzylinders liegt.
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Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Fixieren eines inneren, zylindrischen, mehrteiligen Siebes, bei dem die Trennlinien zwischen benachbarten Siebteilen von einem Ende zum anderen Ende des Siebzylinders verlaufen, in einem äußeren, zylindrischen Stützkäfig.
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Derartige Siebe werden beispielsweise 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. 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.
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Verwendet werden solche Siebe mit Vorteil z. B. in Stofflösern, Sekundärstofflösern und Sortierern zur Aufbereitung von Papierfasersuspensionen, wobei sie die Aufgabe haben, Störstoffe zurückzuhalten.
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Für Anwendungsfälle, die sich besonders in der Papier- und Zellstoffindustrie ergeben, sollen derartige Siebe eine Sortiercharakteristik haben, die z. B. durch runde Öffnungen zwischen 0,05 und 30 mm, je nach Grobheit der Stoffe, erreichbar ist.
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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 offene Siebfläche, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Siebteils.
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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. Daher sind Lösungen, wie beispielsweise in der
US 6915910 beschrieben, entwickelt worden, bei denen sich das innere Sieb an einem äußeren Stützkäfig abstützt. Die Fixierung erfolgt über spezielle Elemente. Während die Stützkäfige für eine ausreichende Stabilität sorgen, können die Siebe an den Einsatz angepasst werden. Im Ergebnis verschleißen die Siebe meist wesentlich schneller als die Stützkäfige, weshalb die Siebe ersetzt werden müssen.
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Dabei sind die Montage und Demontage der Siebe jedoch relativ aufwendig. Außerdem müssen die Siebe speziell für die Fixierelemente der Stützkäfige konstruiert werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Montage und Demontage dieser Siebe sowie möglichst auch deren Aufbau zu vereinfachen.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich zumindest zwischen zwei benachbarten Siebteilen wenigstens ein, bei der Fixierung des Siebes im Stützkäfig einführbarer Abstandhalter befindet und das Sieb über die, von den Abstandhaltern ausgehende Durchmesser- und damit auch Umfangsvergrößerung gegen den Stützkäfig gepresst wird. Für die Montage bedeutet dies, dass die Siebteile in den Stützkäfig eingesetzt werden und anschließend zumindest zwischen zwei benachbarten Siebteilen wenigstens ein Abstandhalter eingeführt wird, wobei die Abstandhalter den Außendurchmesser bzw. den Außenumfang des Siebes soweit vergrößern, dass dieser zumindest abschnittsweise gegen den Stützkäfig gepresst wird. Bei fehlendem Abstandhalter können die Siebteile so bequem in oder auch aus dem Stützkäfig bewegt werden. Dementsprechend werden die Abstandhalter für den Austausch der Siebteile auch wieder entfernt. Dies vereinfacht nicht nur die Montage und Demontage des Siebes erheblich, sondern erfordert auch keinerlei spezielle Fixierelemente. Im Ergebnis können die Siebteile so auch in eine Vielzahl unterschiedlich konstruierter Stützkäfige eingesetzt und fixiert werden.
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Im Interesse eines einfachen Aufbaus und eines stabilen Siebes sollte dieses nur aus zwei bis drei Siebteilen bestehen. Des Weiteren kann die Konstruktion dadurch vereinfacht werden, dass zumindest die Trennlinien mit den Abstandhaltern, vorzugsweise alle Trennlinien parallel zur Zylinderachse verlaufen. Dies erleichtert auch das Einführen der Abstandhalter, insbesondere dann, wenn diese von geraden Keilen gebildet werden, die jeweils zwischen zwei benachbarte Siebteile einführbar sind.
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Wegen des keilförmigen Querschnitts der Abstandhalter sollten die Kontaktflächen zwischen den Abstandhaltern und den Siebteilen quer zur Zylinderachse zur Radialrichtung geneigt sein.
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Für das Verspannen der Siebteile in dem Stützkäfig ist es vorteilhaft, wenn die Verformbarkeit des Stützkäfigs wesentlich geringer als die des Siebes ist. Um dabei den Durchsatz nicht zu beeinträchtigen, hat der Stützkäfig viele große Öffnungen.
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Besonders eignet sich der Siebzylinder zur Behandlung einer, zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension. Hierfür sollte der Stützkäfig und/oder das Sieb aus Metall bestehen. Von Vorteil ist es dabei ebenso, wenn die offene Fläche des Siebes zwischen 2 und 30% liegt.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
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1: einen schematischen Querschnitt durch einen Drucksortierer;
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2–4: die Abläufe beim Einbau der Siebteile 3 in den Stützkäfig 2 und
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5: die Kontaktflächen 8 zwischen Abstandhalter 4 und Siebteilen 3.
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In 1 erkennt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit einem mehrteiligen Siebzylinder 1, hier mit senkrechter Zylinderachse 6, welcher den Innenraum des Drucksortierers in einen Zulaufraum 9 und einen Gutstoffraum 10 aufteilt. In den Zulaufraum 9 wird über einen Suspensionszulauf 11 das zu behandelnde Medium 5, d.h. die Faserstoffsuspension zugeführt. Bei dem hier verwendeten Drucksortierer erhält die Faserstoffsuspension einen Drehimpuls, der sie in eine Umfangsbewegung versetzt. Zusätzlich hierzu wird in Folge des anliegenden Druckgefälles zwischen dem oben gezeichneten Suspensionszulauf 11 und dem unten liegenden Rejektauslauf 12 des Zulaufraumes 9 eine Transportströmung erzeugt. Auf dem Weg dieser Transportströmung wird ein großer Teil der Faserstoffsuspension bestimmungsgemäß durch die Siebfläche des Siebzylinders 1 als Gutstoff 13 in den Gutstoffraum 10 abgeleitet und von dort über den Gutstoffablauf 14 abgeführt. Dabei tritt auch zumindest ein großer Teil der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Fasern in den Gutstoffraum 10 über. Der vom Sieb abgewiesene Teil der Faserstoffsuspension wird als Rejekt 15 über den Rejektauslauf 12 aus dem Zulaufraum 9 gefördert.
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Um zu verhindern, dass die Sieböffnungen verstopft werden, ist ein an sich bekannter Siebräumer eingesetzt, der sich relativ zur Siebfläche bewegt.
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Beispielhaft wird dieser Siebräumer von einem im Siebzylinder 1 rotierenden Rotor 16 mit daran befestigten Rotorflügeln 17 gebildet. Dabei hat der Rotor 16 die Form einer zylindrischen Trommel, wobei die Rotationsachse 18 mit der Zylinderachse 6 übereinstimmt.
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Alle Rotorflügel 17 haben hierbei die gleiche Form, was zu einer gleichmäßigen Wirkung auf die Faserstoffsuspension und den Siebzylinder 1 führt.
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Außerdem sind die Rotorflügel 17 über mehrere senkrecht zur Rotationsachse 18 verlaufende Umfangsebenen des Rotors 16 verteilt angeordnet. In 1 sind die Rotorflügel 17 beispielhaft als Erhebungen auf dem Rotor 16 ausgebildet.
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Die Siebfläche umfasst dabei eine Vielzahl von möglichst gleichmäßig verteilt angeordneten Sieböffnungen des Siebzylinders 1 mit der gleichen minimalen Querschnittsfläche in Durchströmrichtung zur Gewährleistung gleicher Sortierwirkung.
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Um den Siebzylinder 1 möglichst kostengünstig zu gestalten, besteht er aus einem hoch belastbaren, äußeren, zylindrischen Stützkäfig 2 und einem inneren, zylindrischen Sieb, welches die eigentliche Siebfläche bildet.
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Da das Sieb wesentlich schneller verschleißt als der Stützkäfig 2, wird der Stützkäfig 2 mehrfach benutzt und das Sieb bei Bedarf ausgetauscht. Zur Erleichterung von Montage und Demontage des Siebes besteht dieses hier aus zwei Siebteilen 3 in Form von im Wesentlichen gleichen Halbschalen. Dabei verlaufen die beiden Trennlinien 7 zwischen den beiden Siebteilen 3 parallel zur Zylinderachse 6 des Siebzylinders 1 von einem zum anderen Ende des Siebzylinders 1.
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Nach dem in 2 und 3 dargestellten Einsetzen der beiden Halbschalen in den Stützkäfi 2 müssen diese fixiert werden, da ihr gemeinsamer Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Stützkäfigs 2 ist. Dabei erleichtert der kleinere Außendurchmesser der Halbschalen den Ein- und Ausbau erheblich.
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Zur Fixierung der Siebteile 3 wird ihr gemeinsamer Außendurchmesser, wie in 4 gezeigt, durch das Einführen jeweils eines Abstandhalters 4 zwischen die gegenüberliegenden Enden beider Halbschalen, d.h. in die Trennlinie 7 vergrößert. Die beiden Abstandhalter 4 sind dabei so groß, dass die Durchmesservergrößerung ausreicht, um die Siebteile 3 gegen den Stützkäfig 2 zu pressen.
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Allein wegen dieser Belastung und des gewünschten Presssitzes ist die Verformbarkeit des Stützkäfigs 2 wesentlich geringer als die des Siebes bzw. der Siebteile 3. Außerdem bestehen das Sieb und der Stützkäfig 2 aus einem Metall.
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Wegen der gegen den Stützkäfig 2 gerichteten Pressung eignet sich dieser Siebzylinder 1 vorrangig für Fälle, bei denen die Einströmseite innen liegt, was bedeutet, dass das Medium 1 radial von innen nach außen strömt, wodurch die Anpressung noch gesteigert wird.
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Die Abstandhalter 4 werden hier von geraden, keilförmigen Stäben gebildet und jeweils von innen zwischen die gegenüberliegenden Enden der Siebteile 3 geschoben. Infolge der Durchmesservergrößerung werden die Siebteile 3 gegen den Stützkäfig 2 gepresst.
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Sollen einzelne oder alle Siebteile 3 ausgetauscht werden, so müssen hierzu lediglich die Abstandhalter 4 wieder gelöst werden. Das Spiel zwischen den Siebteilen 3 erlaubt dann ein leichtes Hantieren mit diesen.
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Wegen des keilförmigen Querschnitts des Abstandhalters 4 sind die Kontaktflächen 8 zwischen den Abstandhaltern 4 und den Siebteilen 3 gemäß 5 quer zur Zylinderachse 6 zur Radialrichtung geneigt. Dabei wird der Abstand zwischen den benachbarten Siebteilen 3 radial nach außen kleiner.
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Für die Behandlung von Faserstoffsuspensionen sollte die offene Fläche des Siebes zwischen 2 und 30% liegen. Als offene Siebfläche wird hierbei die Summe der kleinsten Strömungsquerschnitte durch das jeweilige Element bezogen auf die gesamte Fläche dieses Elementes betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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