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Vorrichtung zur Abscheidung feinerer Stoffe von gröberen Stoffen Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung feinerer Stoffe von gröberen
Stoffen aus einer Aufschlåmmung, insbesondere von Holz- und Papiermasse, in mehreren
lotrechtstehenden Siebtrommeln, die eine kreisende Bewegung, sowohl um eine gemeinsame
zentrale Welle als auch um ihre eigene Achse, ausführen, wobei jede Siebtrommel
eine an ihr befestigte innere Leitwendel aufweist und die Achsen aller Siebtrommeln
parallel zueinander angeordnet sind und die gröberen Stoffe am unteren Ende der
Leitwendel ausgetragen werden.
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Derartige Vorrichtungen haben gegenüber anderen für den gleichen
Zweck gedachten Vorrichtungen die mit gegenüber dem Siebmantel beweglichen Förderschnecken
arbeiten, zwar den Vorteil, daß bei ihnen der Verschleiß der Siebmäntel wesentlich
herabgesetzt ist, jedoch den Nachteil, daß der Wirkungsgrad der Abscheidung und
der Trenneffekt nicht beriedig en.
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Im einzelnen ergibt sich, daß ein bestimmtes Verhällnis von Aufgabemengen
und Gesdhwindigkeit der kreisenden Bewegung eingehalten werden muß, damit die Aufschlämmung
nicht die Leitwendel überflutet, sondern sich innerhalb der Leitwendel entlang bewegt.
In der Praxis ist es jedoch häufig erforderlich, beispielsweise bei wechselnden
Äufgabemengen oder um einzelne Bestandteile in der Aufschlämmung zu schonen, niedrigere
Zentrifugiergeschwindigkeiten einzustellen. Wird dabei die Leitwendel überflutet,
so stürzt die Aufschlämmung durch die Siebtrommeln lotrecht hindurch, ohne irgendeiner
Aufbereitung unterworfen zu sein. Solche Verhältnisse können insbesondere bei Papiermassensieben
auftreten.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Vermeidung dieser Nachteile
die Leitwendel im Bereich der Aufgabe der Aufschlämmung mit einer verhältnismäßig
größeren Stegbreite zu versehen als im Bereich des Austrages. Der dieser Maßnahme
zugrunde liegende Gedanke besteht darin, der Eindickung des Aufgabegutes während
der Aufbereitung durch die Vorrichtung durch Vermindern der Stegbreiten in der Leitwendel
Rechnung zu tragen. Es ist ersichtlich, daß damit die grundsätzliche Schwierigkeit,
wie obere flutungen der Leitwendel zu vermeiden sind, nicht beseitigt werden kann.
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Im übrigen haben die bekannten eingangs genannten Vorrichtungen auch
noch einen weiteren Nachteil, nämlich den, daß sich die gröberen Stoffe mit den
feineren Stoffen nach Abscheidung aus der Aufschlämmung wieder vermischen. Das ist
außerordentlich störend, weil dadurch der Trenneffekt der Vorrichtung nachträglich
verschlechtert wird.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die oben herausgestellten
Nachteile und Schwierigkeiten zu beseitigen und insbesondere eine Vorrichtung zu
schaffen, die bei stark wechselnden Aufgabemengen ein Durchschlagen des aufgegebenen
Gutes mit Sicherheit verhindert und bei der eine zuverlässige Trennung der feineren
von den gröberen Stoffen gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß dem Grundgedanken dtr Erfindung dadurch
gelöst, daß die Windungen jeder Leitwendel den Abstand zwischen Siebmantel und Welle
überbrücken, wobei die Leitwendel auch an der durchgehenden Achse befestigt ist,
und daß Auslaßenden der Siebtrommel durch die in einer gemeinsamen, mit ihnen umlaufenden
Scheibe vorgesehenen Öffnungen vorstehen, wobei die Scheibe eine Auslaßkammer für
gröbere Stoffe abschließt, während feinere Stoffe durch eine ringförmige Auslaßkammer,
die alle Siebtrommeln umgibt, abführbar sind.
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Bei einer bevorzugten und vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist zu jeder Siebtrommel mindestens eilre weitere konzentrische Siebtrommel jeweils
mit einer Leitwendel vorgesehen.
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Zunächst wird durch die Erfindung erreicht, daß die 1 citwcndel mit
dem Siebmantel und der Welle zu einer Einheit wird. Durch die dadurch erzielte ÜbeibriickunJ
des hbslandes zwischen Siebmantel und Welle wird zuverlässig verhindert, daß Teile
der Aufschiänmlung i0t7echt durch die Siebtrommel hindurchfallen,
vielmehr
wird unter allen Betriebsbedingungen gew.ihileistet, daß die Aufschlämmung der Leitwendel
folgt. Das ergibt die vorteilhafte Möglichkeit, auch niedrige Drehzahlen der Zentrifuge
einzustellen, falls dies besondere Aufschlämmungen erfordern. Erwünscht ist ferner
die sich einstellende Wirkung einer Versteifung der Gesamtkonstruktion, insbesondere
aber des Siebmantels, der bei Sieben für Papiermasse u..dgl. mit sehr feinen Perforierungen
und daher aus sehr dünnem Blech hergestellt sein muß.
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Ferner wird durch die Erfindung erreicht, daß sich die Auslaßenden
der Siebtrommeln, die durch die in der mit ihnen umlaufenden Scheibe vorgesehenen
Öffnungen vorstehen, leicht abdichten lassen, so daß die in der Auslaßkammer vorhandenen
gröberen Stoffe zuverlässig von den feineren Stoffen.in der Ringkammer getrennt
gehalten werden und auch getrennt abführbar sind. Dadurch wird vermieden, daß die
einmal erreichte Trennung dieser Stoffe später wieder teilweise rückgängig gemacht
wird.
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Schließlich können in der Auslaßkammer Armkreuze, die zur Lagerung
der Wellen erforderlich sind, in verhMtnism-lißig großem Abstand von den Austragenden
der Siebtrommeln angeordnet werden, so daß sie den Durchgang auch größter Mengen
grober Stoffe nicht behindern.
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Die oben beschriebene praktische Ausführungsform der Erfindung, bei
der eine konzentrische weitere Siebtrommel vorgesehen ist, eignet sich insbesondere
als Holzmassesieb, wobei dann die innere Siebtformel mit-verhältnismäßig-großen
Perforationen versehen ist und einen Knotenfänger bildet, so daß ein besonderer
Knotenfänger überflüssig wird.
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Diese abgewandelte Vorrichtung ermöglicht.es außerdem, zwei Sieb durchgänge
herzustellen und getrennt abzuführen. Der erste dieser Siebdurchgänge wird aus dem
unteren Ende des äußeren ringförmigen Zwischenraumes ,der konzentrisch angeordneten
Siebmäntel abgezogen, während der zweite Siebdurchgang in die ringförmige Auslaßkammer
gelangt. Es ist dann möglich, durch die so ausgeführte Vorrichtung nach der Erfindung
mehrere Siebvorgänge in einer einheitlichen Vorrichtung durchzuführen.
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Eine Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgeführten Vorrichtung
ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten
Mittelschnitt durch die Vorrichtung und F i g. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand
nach Fig. 1.
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Eine senkrechte Antriebswelle 2 ist mit ihrem unteren Teil in einer
Grundplatte 3 drehbar gelagert und mit einer Riemenscheibe 4 zum Antrieb durch einen
nicht gezeichneten Motor versehen. Die Grundplatte 3 ist mit einer runden Platte
3' vereinigt, die den Boden eines Gehäuses 5 darstellt, das mit einem eine Auslaßkammer
6 bildenden Außenmantel nach oben verlängert ist. Das Gehäuse 5 ist die Auslaßkammer
für den gröberen Stoff und weist einen Auslaß 7 auf. Der Außenmantel bildet eine
ringförmige Auslaßkammer 6 für den feinen Stoff und weist einen Auslaß 8 für diesen
Stoff auf.
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Auf der Antriebswelle 2 ist oberhalb der Bodenplatte 3' eine Nabe
fest angebracht. Diese Nabe ist mit Austragsschaufeln 10 für den gröberen Stoff
sowie mit mehreren (beispielsweise sechs) radialen Armenll versehen. In den äußeren
Enden dieser
Arme 11 sind senkrechte Wellen 12 mit ihren unteren Enden gelagert,
die unter die Arme 11 vorstehen.
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Oberhalb der Arme tragen die Wellen 12 je eine Siebtrommel 13, die
nach oben offen ist und dort die zu trennende Aufschlämmung aufnimmt. Die Siebtrommeln
13 können beispielsweise aus perforiertem Blech ~bestehen. Die Nabe 9 ist auch mit
einer Scheibe 20 versehen, die mit kreisrunden Öffnungen ausgebildet ist, durch
die die unteren, d. h. die Auslaßenden der Siebtrommel in die Auslaßkammer 5 herunterragen.
Dichtungsringe sind bei 21 angedeutet.
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Eine Leitwendel 14 für die Aufschlämmung erstreckt sich schraubenlinienförmig
zwischen dem Mantel jeder Siebtrommell3 und der zugehörigen Welle 12 und stellt
auch die mechanische Verbindung zwischen Welle und Siebtrommel her. Jede Siebtrommel
13 bildet also mit ihrer Achse12 un-d ihrer Leitwendel. 14 eine Einheit. Die Leitwendel
14 .bildet das eingangs erwähnte, an der Drehbewegung der Siebtrommel teilnehmerrde
.Transportmittel. - Gegebenenfalls können in jeder, einzelnen Siebtrommel zwei oder
mehrere Leitwendel ähnlich'wie bei einer mehrgängigen Schraube angeordnet sein.
Es ist auch möglich, an einzelnen Stellen der Iseitwendel . Unterbrechungen vorzusehen,
so daß einzelne, in der Umfangsrichtung geneigte Schaufeln entstehen und dadurch
propellerähnliche Transportmittel gebildet werden. An ihrem oberen - Ende trägt
die Antriebswelle 2 einen. mittleren Einlaß 15 für die Stoffmischung, der mit Zweigleitungen
16 zu den ein-, zelnen Siebtrommeln 13 versehen ist. Die Antriebswelle 2 kann oberhalb
des Einlasses 15 verlängert und dort mit einem feststehenden Stützlager versehen
sein (nicht gezeigt). Der Außenmantel 6 ist mit einem Deckel 17 versehen, in dem
die Wellen 12 mit ihren oberen Enden gelagert sind una welcher an der Drehbewegung
der Welle 2 teilnimmt. Die Achsen 12 mit den Siebtrolnmeln 13 werden von der mittleren
Antriebswelle 2 über ein beliebiges Getriebe angetrieben.
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Beispielsweise kann das untere Ende jeder Welle 12 mit einem Kettenrad
18 versehen sein, wobei eine Kette 19 sich um sämtliche Kettenräder 18 erstreckt.
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Eine von den Wellen 12 (links in F i g. 1) steht mit ihrem unteren
verlängerten Endteil in planetradähnlicher Verbindung mit einem mittleren feststehenden
Rad, das sich konzentrisch zu der Antriebswelle 2 angeordnet ist. Diese Verbindung
ist in der Zeichnung nicht gezeigt, weil sie keinen wesentlichen Teil der Erfindung
darstellt. Das Übersetzungsverhältnis sollte aber derart gewählt werden, daß die
Siebtrommeln 13 schnell um die Antriebswelle 2 kreisen, aber sich langsam um ihre
eigenen Wellen 12 drehen.
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Eine Aufschlämmung wird dem Einlaß 15 zugeführt, während die Siebtrommeln
13 schnell um die Antriebswelle 2 kreisen und langsam um ihre eigenen Wellen 12
umlaufen. Die Aufschlämmung wird auf sämtliche Siebtrommeln 13 verteilt, wobei der
feinere Stoff aus den Siebtrommeln hinausgeschleudert wird, und zwar an den Teilen,
die der Antriebswelle 2 abgekehrt sind, während verstopfende Teilchen in den der
Antriebswelle 2 zugekehrten Teilen durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft der
Kreisbewegung um die Antriebswelle 2 gelöst werden. Durch die Drehbewegung jeder
einzelnen Siebtrommel 13 um ihre eigene Achse werden die einzelnen Teile der Siebmäntel
fortschreitend der Antriebswelle 2 zugekehrt und gereinigt. Die Aufschlämmung wird
durch
jede Siebtrommel in die Auslaßkammer 6 geführt, wobei sie
längs der betreffenden Leitwendel gleitet.
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Der feinere Stoff wird fortschreitend durch die Siebmäntel ausgeschleudert,
während der gröbere Stoff unten durch die Auslaßkammer 5 als Rückstand erhalten
wird. Auf Grund der Zentrifugalwirkung der kreisenden Bewegung um die Antriebswelle
2 wirkt die Führungsschiene 14 zwangsmäßig ausschiebend auf den nicht ausgeschleuderten
Stoff, und auf diese Weise wird am unteren Ende der Siebtrommel ein bestimmter Austrag
des gröberen Stoffes ohne wesentliche Vermischung mit dem feineren Stoff gesichert.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist trotz ihrer einfachen Ausführung
vielseitig verwendbar.
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Wie schon angedeutet, kann sie nicht nur für die Abscheidung eines
feineren Stoffes von einem gröberen Stoff in Aufschlämmungen in Flüssigkeiten verwendet
werden, beispielsweise für die Scheidung von gröberen und feineren Fasern und Harzstoffen
in Holz-und Papiermassen, die Abscheidung von Knoten u. dgl. aus Holzmasse und die
Entfernung von Wasser aus Papiermasse oder anderen nassen Massen, sondern sie kann
auch für die Scheidung von Gemischen in fester Form und mit verschiedener Teilchengröße
verwendet werden, beispielsweise pulverisierten oder gemahlenen Mischungen. Als
weitere Beispiele können die Scheidung von Fettgemischen in Schlächtereien und in
Walfischkochanlagen und von Ölmischungen erwähnt werden sowie auch die Reinigung
von gewissen Stoffen und von Abzugwässern (Kloakenwasser).
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Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Abscheidung feinerer Stoffe von
gröberen Stoffen aus einer Aufschlämmung, insbesondere von Holz- und Papiermasse,
in mehreren lotrecht stehenden Siebtrommeln, die eine kreisende Bewegung sowohl
um eine gemeinsame zentrale Welle als auch um ihre eigene Achse ausführen, wobei
jede Siebtrommel eine an ihr befestigte innere Leitwendel aufweist und die Achsen
aller Siebtrommeln parallel zueinander angeordnet sind und die gröberen Stoffe am
unteren Ende der Leitwendel ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Windungen jeder Leitwendel (14) den Abstand zwischen Siebmantel (13) und Welle (12)
überbrücken, wobei die Leitwendel (14) auch an der durchgehenden Achse befestigt
ist, und daß Auslaßenden der Siebtrommel (13) durch die in einer gemeinsamen, mit
ihnen umlaufenden Scheibe (20) vorgesehenen Öffnungen vorstehen, wobei die Scheibe
eine Auslaßkammer (5, 7) für gröbere Stücke abschließt, während feinere Stoffe durch
eine ringförmige Auslaßkammer (6, 8), die alle Siebtrommeln (13) umgibt, abführbar
sind.