-
Siebvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung zum Sieben
von aufgeachlämmten Fasergemischen mit einem Sieb, desen Öffnungen ao bee sen sind,
daß sie die für die Papierheratellung geeigneten Fasern hindurchlassent einem rotierenden
impulserzeugenden Teil, das sich im Abstand von der innenseite des Sieben befindet,
einer Vorrichtung zum Antrieb des impulerzeugenden Teils, wobei dan Sieb und dan
impulaerzeugende Teil eine dazwischenliegende Siebzone bilden, durch die im Bereich
des Siebes befindliches
Strömungsmittel fließen kann, einem Einlaß
zum Zuführen des aufgeschlämmten Fasergemisches in die Siebzone, einem Aführkanal
zur Aufnahme des durch das Sieb hindurchtretenden Teils des aufgeschlämmten Fasergemisches
sowie einem Auslaß zum AbfUhren des nicht durch das Sieb hindurchgetretenen Teils
des aufgeschlämmten Fasergemisches aus der Siebzone.
-
Derartige bekannte Siebvorrichtungen zum DurchfUhren von Foinsiebungen,
z. B. zum Entfernen von Spänen, Splittern und Fremdmaterial aus dem Fasergemiach,
weiaen erhebliche Mängel auf. Diese Mängel bestehen in der Untauglichkeit, mit dem
gleichen Sieb einen weiten Bereich von Fasergemischdichten, insbesondere hohe Fasergemischdichten
mit 2 % Trockensubstanz und dauber zu verarbeiten sowie in der Notwendigkeit, während
des Siemens dem zu verarbeitenden Fasergemisch beträchtliche vengen von Verdünnungsflüssigkeit
zuzufügen. Wenn die e Fasergemischdichte zu niedrig ist oder während des Siebvorgange
erhebliche Verdünnungsflüssigkeit zugesetzt wird, ist @@ nach dem Siebvorgang zwecks
Erlangung eines dicken oser trockenen Fasergemischbreis notwendig, die überschüssige
Flüssigkeit unter erheblichem Aufwand an Kosten und Apparaten, insbesondere durch
den Gebrauch von Kindickvorrichtungen, wieder zu entfernen.
-
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen liegt darin, daB
das Aussieben von unerwiinschten Bestandteilen des Fasergemisches unter tberdruckbedingungen
nicht zum gewUnschten Reinheitsgrad führt. Daher ist es notwendig, entweder mehrere
Feinsiebvorrichtungen in Reihe anzuordnen oder sehr große Grobstofflüsse aus der
Einlaßseite des Siebe vorzusehen, um zufriedenstellende
Reinheitagrade
zu erreichen. Beide Maßnahmen beeinflussen die Verarbeitungskosten nachteilig, da
die Verarbeitung unter Uberdruckbedingungen angestrebt wird, um den Zusatz von Luft
und Verunreinigungen des Fasergemisches zu vermeiden und um die Siebvorrichtungen
in jeder Höhe eines Gebäudea anordnen zu können.
-
Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Feinsiebvorrichtungen ist,
daß diese große Siebplattenflächen aufweisen müssen, deren Herstellung relativ teuer
ist.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, die vorbeschriebenen
Nachteile zu beseitigen und die wirksame Feinsiebung von Fasergemischen hoher Stoffdichte
ohne Verdunnung zu ermöglichen, einen ausreichenden Reinheitsgrad ohne Reihenanordnung
der Siebe unter Überdruckbedingungen zu erreichen, ohne daß dabei der Grobstoffluß
unzulässig gesteigert wird, wobei eine relativ kleine Siebvorrichtung mit einer
kleineren Siebfläche sowohl je Volumeneinheit des Siebflusses als auch je Gewichtseinheit
des durch das Sieb hindurchtretenden Fasergemischbreis geschaffen wird.
-
Im Zusammenhang mit der Beseitigung der Nachteile bekannter Siebvorrichtungen
wird damit erfindungsgemäß eine Siebvorrichtung geschaffen, welche durch geringfügige
Anderungen in der Lage ist, einen großen Brei von Fasergemischen zu einem Produkt
zu verarbeiten, dessen Eigenschaften ebenfalls wahlweise bestimmt werden können,
wobei die Siebvorrichtung selbst einfach und in Herstellung und Wartung wirtschaftlich
ist.
-
Die Lösung der gestellten Aufgabe sieht für eine Siebvorrichtung gemäB
der Erfindung vor, daß das impulserzeugende Teil eine Basisfläche besitzt, die mit
einer Vielzahl von Oberflächenformungen in Form von Vorsprüngen und/oder Vertiefungen
versehen ist, welche in Abstand voneinander angeordnet und nach einem vorbeatimmten
Muster auf der Basisfläche verteilt sind, wobei Geschwindigkeit, Anzahl, Gestalt
und Anordnung der Oberflächenformungen in dem Muster eine Vielzahl von kleinen lokalen
Volumenänderungen in der Siebzone erzeugen, so daB die Fasern beweglich und flieBfähig
innerhalb der Flüssigkeit erhalten werden, während das aufgeschlämmte Fasergemisch
der Zuführungsseite des Siebes auagesetzt ist, wobei ferner die größte Abmessung
jeder der Oberflächenformungen im wesentlichen kleiner als die Gesamtabmessung des
impulserzeugenden Teils entweder in dessen Bewegungs-oder in dessen Achsrichtung
ist und die Projektionsfläche jeder Oberflächenformung auf eine zur Basisfläche
parallele Ebene ein Verhältnis von Linge zu Breite aufweist, das kleiner als ungefähr
5s1 ist und die Projektionsfläche jeder Oberflächenformung auf eine zur Basisfläche
parallele Ebene wenigstens im wesentlichen gleich der Projektionsfläche der impulserteilenden
Fläche der Oberflächenformung auf eine zu ihrer Bewegungsrichtung senkrechte Ebene
ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform für die Basiaflache ist vorgesehen,
daß die in Richtung auf das Sieb hervorragenden Oberflächenformungen Vorsprünge
bilden, deren Breiten-und Längenabmessungen mindestens nicht wesentlich kleiner
als ihre Höhenabmessungen sind, wobei die Seiten der Vorsprünge abgerundet sind.
-
Eine weitere vorteilhafte Maßnahme ist, daß die Vorsprünge Strömungsmittel
in entgegengesetzten Richtungen quer'zur Bewegungsrichtung verdrängen, wobei jeder
Vorsprung zu beiden Seiten relativ zu einer entlang der Bewegungarichtung durch
den vordersten Teil des Vorsprungs projizierten Linie verläuft.
-
Je nach Konsistenz des Fasergemisches kann vorgesehen werden, daß
die durch in Querrichtung zur Bewegungsrichtung nebeneinanderliegenden Vorsprünge
die Strömungsmittel quer zueinander verdrängen, wobei diese nebeneinanderliegenden
Vorsprünge im wesentlichen in Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sie einen
Strömungsweg für das Strömungsmittel bilden, wenn die Vorsprünge eine Vorwärtsbewegung
durch das Strömungsmittel ausführen oder daß die Querschnittsfläche der Vorsprünge
parallel zur Basisfliche von der Baslsfläche aus in Richtung auf das Sieb abnimmt
oder daß die Vorsprünge im wesentlichen die Form von Kugelabschnitten haben oder
die Vorsprünge ein Verhältnis von Breite zu Linge von ungefähr 1 aufweisen.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform für die Basisfläche sieht vor, de.
die Vorsprünge und die Basisfläche auf einem durchgehenden, aus einem Stück bestehenden
Teil ausgebildet sind.
-
Eine gute Siebleistung ergibt sich dadurch, daß der kürzeste Abstand
zwischen dem impulserzeugenden Teil und dem Sieb zwischen 50, 8 und 4, 76 mm beträgt.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß
in Querrichtung benachbarte Vorsprünge so ausgebildet sind, daß sie Strömungsmittel
quer zueinander verdrängen und hierbei eine lokalisierte Strömungsgeschwindigkeit
der Strömung durch die Öffnungen zwischen ihnen hervorrufen.
-
Die Vorsprünge können auch so angeordnet sein, daß in Querrichtung
benachbarte Vorsprünge entlang von Linien angeordnet sind, die im wesentlichen schräg
zur Bewegungsrichtung verlaufen.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß wenigstens
einige der Vorsprünge in Umfangsrichtung in Abstand getrennt voneinander angeordnet
und in Querrichtung zur Bewegungsrichtung in der Yeise gegeneinander versetzt sind,
dal3 sich die Wege @@@@@@@nd denen sich die voreilenden VorsprUnge bewegen in Übereinstimmung
mit den Offnungen an den Seiten von in Ilmfangsrichtung in Abstand dahinter befindlichen
Vorxprüngwn befinden.
-
Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daB nigstens einige der Oberflächenformungen
von der Basisfläche aus in Richtung vom Sieb weg verlaufon, so daß sie Vertiefungen
bilden und bei Bewegung des impulserzeugenden Teils lokalisierte Volumenerweiterungen
in Bezug auf die Siebzone bilden.
-
Der Effekt der Siebung wird in der erfindungsgemäBen Siebvorrichtung
dadurch gefordert, daD Antriebsmittel zum Bewegen des impulserzeugenden Teils mit
einer Oberflächengeschwindigkeit von mehr als 15 m/sec relativ zum Sieb vorgesehen
sind.
-
Für das Sieben von Paseraufschlämmungen bzw. Pulpen hoher Konsistenz
sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung für eine Siebvorrichtung gecko der Erfindung
vor, daß Antriebsmittel zum Bewegen des impulserzeugenden Teils mit vorbestimmter
so auf den Abstand der Oberflächenformungen in Bewegungerichtung abstimmbarer Geschwindigkeit
vorgesehen sind, daß die Geschwindigkeit zur Erzeugung von Störungen bzw. Verwirbelungen
in Strömungsmittel an jeder Stelle der Siebzone mit einer Frequenz von mehr als
100 Impulsen pro Sekunde ausreicht.
-
Hierbei hat sich erwiesen, daß bei der Ausgestaltung der Sieböffnungen
von Vorteil ist, daß die Öffnungen des Siebes runde Löscher mit einem Durchmesser
von ungefähr 1, 6 mm sind.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Siebvorrichtung gemäß
der Erfindung sieht vor, daß die Oberflächenformungen in Form von in Abstand voneinander
angeordneten VorsprUngen ein spezielles impulserzeugendes Profil bilden, das sich
aus einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung des rotierenden
Toils ergibt und das Öffnungen aufweist, die zwischen in Querrichtung benachbarten
Vorsprüngen angeordnet sind, wobei wenigstens einige dieser Vorsprünge jeweils so
ausgebildet sind, daß sie die strömungsfähige Aufschlämmung bzw. Mischung gleichzeitig
in entgegengesetzten Richtungen im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung und parallel
zur Rotationsachse sowie außerdem in Richtung auf das Sieb verdrängen Von den vorstehend
aufgefUhrten Merkmalen der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung ist besonders wichtig,
daß mit
Hilfe von hochfrequenten Impulsen gesiebt wird, wodurch
ein Brei mit äußerst hoher Stoffdichte verarbeitet werden kann. Diese hochfrequenten
Impulse werden durch einen ungewöhnlich schnellen Lauf des impulserzeugenden Teils
verursacht, wobei die niedrigsten Geschwindigkeiten und Frequenzen oberhalb jener
liegent welche die bekannten Siebvorrichtungen aufweisen. Bei einer Oberflkohengeschwindigkeit
von 15 m/sec des impulserzeugenden Teils entsteht eine Grundfrequenz von über 50
Impulsen pro Sekunde an einem bestimmten Punkt des Siebs, und zwar dann, wenn die
aufeinanderfolgenden VorsprUnge oder Vertiefungen in Laufrichtung vorzugsweise nicht
mehr als 0, 3 m Abstand voneinander aufweisen. Wenn jedoch darüber hinaus die Siebvorrichtung
für den AusstoB von Papierbrei höherer Stoffdichte in Betracht gezogen wird, d.
h. für Brei über 1, 5 % Stoffdichte, sollte die Geschwindigkeit so eingestellt werden,
daß innerhalb der Siebzone eine Frequenz von über 100 Impulsen pro Sekunde erzeugt
wird.
-
Als besonders vorteilhaft hat sich bei der Ausbildung der Form des
Siebes bewährt, wobei das impulserzeugende Teil in diesem umläuft, so daß eine ringförmige
Siebzone gebildet wird. Um die Vorteile des Uberdruckbetriebs ausnutzen zu können,
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß sämtliche das zu siebende Material führende
Leitungen und das Gehäuse der Siebvorrichtung so konstruiert sind, daß sie DrUcken
von über 3, 5 kg/cm standhalten Ebenfalls hat sich als vorteilhaft erwiesen, dal3
von den Vertiefungen oder Vorsprüngen uf dem impulserzeugenden Teil je dm2 der Basisflnche
mindestens 50 angeordnet
Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus
der Konstruktion der erfindungagemäBen Siebvorrichtung hinsichtlich der Fertigungskosten.
Dadurch, daB die Basisfläche für die Vorsprünge und Vertiefungen im Wege des Stanzens
oder Prägens mit diesen als gesonderte Platte versehen werden und anschließend erst
geformt werden kann, um ggf. auf einen Träger aufgebracht zu werden, ergeben sich
wesentliche Einsparungen bei der Fertigung.
-
In den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für die
erfindungsgemäBe Siebvorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigent Fig. 1 eine
Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, eines bevorzugten erfindungsgem6ßen Siebgeräts
! Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der in Fig. 1 dargestellten Siebvorrichtung
; Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Siebvorrichtung gemäB Fig. 1 ; Fig. 4
eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten, als Umlauftrommel ausgebildeten
Impulserzeugers ; Fig. 5 eine Teilansicht der Basis-oder Oberfläche der Umlauftrommel
gemäB Fig. 4 ; Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 5 durch einen Teil
der Umlauftrommel und deren Anordnung zum benachbarten Teil des Siebes ;
Fig.
6a einen Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 6 ; Fig. 7 und 8 zum Teil geschnittene
Seitenansichten modifizierter Umlauftrommeln in trommeiförmigen Sieben ; Fig. 9
eine Teilansicht der Oberfläche der Umlauftrommel gemäB Fig. 8 ; Fig. 10 einen Schnitt
nach der Linie 10-10 durch die Umlauftrommel gemmai Fig. 9 ; Fig. 10 a einen Schnitt
nach der Linie 10a-10a in Fig. 10 ; Fig. 11 ein Diagramm von Druckimpulsen, welche
durch die Umlauftrommeln der Fig. 4, 7 und 8 erzeugt werden können ; Fig. 12 eine
Teilansicht einer andersartigen Oberfläche einer Umlauftrommel ; Fig. 13 ein Diagramm
von Druckimpulsen, die durch die Umlauftrommel der Fig. 12 erzeugt werden können,
Fig. 14 und 15 perspektivische Teilansichten von Umlauftrommeln mit unterschiedlich
geformten, als Hocker ausgebildeten Vorsprüngen ; Fig. 16 und 17 jeweils Schnitte
durch Höcker abgewandelter Form ; Fig. 18 und 19 Ansicht und Schnitt durch eine
weitere Umlauftrommel, bei welcher als Senken bezeichnete Vertiefungen in Kombination
mit Schienen angeordnet sind ;
Fig. 20 einen Schnitt durch eine
modifizierte doppelte Siebvorrichtung ; Fig. 21 einen Schnitt durch eine andere
modifizierte Form der Siebvorrichtung ; Fig. 22 eine zum Teil geschnittene Ansicht
einer modifizierten Form einer Siebvorrichtung, bei der gleichachsige innere und
äußere Siebe vorgesehen sind und zwischen denen ein mit Höckern versehener Läufer
angeordnet ist ; Fig. 23 eine zum Teil geschnittene Ansicht einer weiteren modifizierten
Form einer Siebvorrichtung, in der axial voneinander getrennte, scheibenförmige
Siebe verwendet werden, zwischen denen ein mit Höckern versehener scheibenförmiger
Läufer angeordnet ist ; Fig. 24 einen Schnitt einer abermals modifizierten Form
einer Siebvorrichtung, wobei ein scheibenförmiger Sieb und ein in seinem Profil
veränderlicher, scheibenfdrmiger und mit llöckern versehener Läufer angeordnet ist.
-
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestollte Siebvorrichtung weist ein senkrecht
angeordnetes Druckgehäuse 2 mit einem abnehmbaren Druckdom 4 auf. Eine ringförmige
Einlaßkammer 6 wird vom oberen Bereich des Gehäuses 2 begrenzt ; eine EinlaBleitung
8 ist so angeordnet, daß sie den zu siebenden Stoffbrei in die Einlaßkammer 6 fiihrt.
An diese EinlaBkammer 6 ist ein Rinnenabzug 9
angeschlossen, durch
den schwere Klumpen abgefiihrt werden, die durch Fliehkraft an die AuBenwand der
Einlaßkammer 6 gelangen.
-
Die EinlaBkammer 6 weist außerdem radiale Verbindung zu einem Uberlauf
10 im mittleren Teil der Siebvorrichtung auf Unter dem Überlauf 10 ist ein gelochter
Siebmantel 12 angeordnet, dessen Wände mittels Abstands zum Gehäuse 2 mit diesem
eine ringförmige Feinstoffkammer 14 außerhalb des Siebmantels 12 bilden. Eine tangential
angeordnete Feinstoffleitung 16, zum Ableiten von unter Druck stehender, mit Feststoffen
durchsetzter Flüssigkeit, greift über die volle Höhe des Siebmantels 12 an der Feinstoffkammer
14 an.
-
Unter dem Siebmantel 12 ist eine ringförmige Grobstoffrinne 18 in
Verbindung mit Raum innerhalb des zylindrischen Siebmantels 12 angeordnet. Eine
Grobstoffleitung 20 steht mit dieser Grobstoffrinne 18 zum Entfernen von unter Druck
stehender, mit Feststoffen durchsetzter Flüssigkeit in Verbindung und ist mit einem
Regelorgan 22 versehen, das zum Einstellen des Durchsatzes dient. Obwohl dieses
Regelorgan 22 handregelbar dargestellt ist, kann es auch selbsttätig geregelt werden,
z. B. in Abhängigkeit von Änderungen der Einstrdmgeschwindigkeit oder Änderungen
des Druckunterschiedes zwischen dem Einlaß und der Feinstoffleitung oder von Anderungen
in der Grobstoffzusammensetzung. Ebenso kann auch die Grobstoffleitung 20, obwohl
sie in der Darstellung tangential zur Grobstoffrinne 18 in einer der Zuführbewegung
des zu siebenden Materials entgegengesetzten Richtung verläuft, in manchen Fällen
in derselben
Richtung verlaufen und braucht nicht unbedingt tangential
angeordnet zu sein.
-
Figur 2 zeigt, daß das DruckgehRuse 2 im waagerechten Schnitt etwas
spiralförmig gestaltet und der Siebmantel 12 darin so angeordnet ist, daß sich die
Feinstoffkammer 14 über die gesamte Longe ihres Umfangs allmahlich in ihrer Radialweite
vergrößert, bis sie in die Feinstoffleitung 16 mundet.
-
Nach den Fig. 1 und 2 enthält diese Ausführung eine mit unregelmäßiger
Oberfläche versehene Umlauftrommel 24 von kreisförmigem Querschnitt, die im Inneren
von und gleichachsig mit dem zylindrishen Siebmantel 12 eingebaut ist. In der Darstellung
hat die Umlauftrommel 24 die bevorzugte Kegelstumpfform, eine dem Siebmantel 12
entsprechende gleiche Länge, einen dessen Durchmesser entsprechenden etwa gleichen
Durchmesser, allerdings mit einem Spiel, und einen geschlossenen Umfang. Für die
Montage dieser bevorzugten Ausführung ist die Umlauftrommel 24 vom Unterende her
lediglich auf einer Umlaufwelle 28 aufgesetzt, die sich durch einen feststehenden
Lagerfuß 26 erstreckt. Zu diesem Zweck werden in dem Fuß zwei senkrecht voneinander
getrennte Kugellagersätze (nicht gezeigt) verwendet, die einzeln oder gemeinsam
den Axialschub aufnehmen.
-
Das untere Ende der Umlaufwelle 28 ragt bis unter den Lagerfuß 26
und trägt eine Riemenscheibe 30. Diese Xiemenscheibe wird mit Hilfe eines oder mehrerer
Riemen 32 durch einen Elektromotor 34 angetrieben, der in der Lage ist, die Trommel
24 bis zu einer Oberflächengeschwindigkeit von mindestens 15 m/sec zu drehen, wenn
das Gehäuse mit zu siebendem Material angefüllt ist.
-
Ebenfalls ist die Trommel 24 (Fig. 1) vorzugsweise mit einem Mittelsteg
36 versehen, der etwa in der Mitte zwischen ihren Stirnflächen, mindestens in der
Nihe ihres Schwerpunkts seinen. Platz hat und eine Nabe 38 aufweist, die abnehmbar
auf der Umlaufwelle 28 mit Hilfe einer Einbaumutter 40 aufgesetzt ist, die sich
nach unten durch den Stirndeckel 42 der Trommel bis zum Gewindeende 44 der Umlauftrommel
28 erstreckt.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist Vorsorge zum Einführen klarer Flüssigkeit
in die Grobstoffrinne 18 getroffen, um den zuruckgebliebenen Dickstoff in genügend
flüssigem Zustand zum Durchfluß durch die Grobstoffleitung 20 zu erhalten. Hierfür
ist vorteilhafterweise das untere Ende der Umlauftrommel unabgedichtet gelassen
und für die klare Flüssigkeit ein Durchfluß 46 nach oben in die Trommel 24 vorgesehen,
wobei die aus dem Durchfluß 46 hervorkommende Flüssigkeit weiter nach unten durch
einen Schlitz 48 geführt wird, der durch das untere Ende der Umlauftrommel 24 und
der feststehenden Lagerfußkonstruktion 27 begrenzt iStD Zur Verhinderung von Undichtigkeiten
ist an der Welle 28 eine Stopfbuchse 50 angebracht.
-
Der feststehende Siebmantel 12 kann die übliche Gestaltung für die
Feinsiebung, z. B. 23 % offene Fläche aufweisen, die durch kreisrunde Löcher mit
1, 6 mm Durchmesser in gestaffelter Anordnung mit blittenabständen von 3,2 mm gegeben
ist.
-
Die Umlauftrommel 24 ist kegelstumpfförmig, wobei der Durchmesser
zur Grobstoffrinne 18 hin zunimmt, und von
einem äußeren Mantel
52 umgeben, der auf einem inneren Mantel 54 montiert ist.
-
Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Umlauftrommel weist gemäB Fig.
1 eine unregelmäßige Oberfläche mit VorsprUngen auf, die auf der Basisfläche 58
des Aussenmantels 52 versetzt angeordnet sind, zum Siebmantel hinragen und Hocker
56 bilden ; diese haben Höhen h (Fig. 6) von der Basisfläche 58, die kleiner als
ihre Längen und Breiten I und w (Fig. 5) sind ; sie haben parallel zur Basisfläche
58 von dieser nach auben abnehmende Querschnittsflächen (Fig. 6) und abgerundet
verlaufende Seiten, wie aus den Fig. 5 und 6 zu ersehen ist. Bei diesem speziell
bevorzugten Muster haben die liöcker insbesondere die Form von Kugelabschnitten,
die aus der Basisfläche 58 des Außenmantels 52 nerausragen.
-
Jeder Höcker 56 (Fig. 6) ragt in den zwischen der i ! asisfläche 58
und dem Siebmantel 12 gebildeten ltaum hinein, der im folgenden als die Siebzone
60 bezeichnet ist und erläutert wird. Es ist offensiclitlicli, daß bei der Umlaufbewegung
der Trommel 24 in Richtung des Pfeils A jeder Hbcker 56, wenn er mit der Umlauftrommel
24 bewegt wird, eine lokale Volumenverminderung an der Siebzone 60 verursacht. Jeder
Höcker 56 erzeugt daher eine lokale radiale Verschiebung (Pfeil r) und eine Wirbelung
der Flüssigkeit (Pfeil t, Fig. 6) ; in ihnlicher Weise verdrangen die llUcker die
Fliissigkeit zur Seite und parallel zur Achse (Pfeil p), und lassen sie dann in
Umfangsrichtung mit gesteigerter Geschwindigkeit durch die Zwischenräume o zwischen
sich hindurchfließen, wenn die Relativbewegung zwischen der Umlauftrommel und der
Flüssigkeit fortschreitet. Diese
Wirbelstörungen treten wegen der
Vielzahl von Höckern 56 auf, die sich auf der Umlauftrommel 24 in großer Zahl befinden
; als Ergebnis wird das zu siebende Material in der Siebzone homogener und flüssiger
Die FlieBfähigkeit des verwirbelten Materials zwischen den Höckern gemäß Pfeil s
dicht an der Basisfläche 58 führt zu verbessertem Fluß, ohne die Siebwirkung der
Locher zu überanspruchen, während die somit gemäBigten, lokalen, radialen Verschiebungen
r mithelfen, die Flüssigkeit durch die Löcher hindurchzutreiben.
-
Günstig ist, die lichte Weite C (Fig. 6) in den kürzesten Abständen
des Außenmantels 52, nämlich zwischen den Scheiteln der Höcker 56 und dem Siebmantel
12 kleiner als' 5 cm zu halten, vorzugsweise erheblich kleiner, um sicherzustellen,
daß die Wirkung der verschiedenen Hocker bis zum Siebmantel vorgetragen wird, bevor
sie sich merklich abschwächt Wie später noch genauer erläutert werden wird, können
die Höcker verschiedene Formen haben, wobei es vorteilhaft ist, daß die vorlaufenden
Teile von abgerundeter Form mindestens in der einen der beiden Querrichtungen sind,
um dort sowohl die Ansammlung von Fasern zu verhindern als auch eine bessere Bewegung
relativ zum zu siebenden Material zu erreichen und einen Abbau des Stoffbreis zu
vermeiden. AuBerdem ist es gemäß Fig. 5, in der die Laufrichtung durch den Pfeil
A angedeutet ist, vorteilhaft, daß die Höcker zwei besondere Eigenschaften haben.
Die erste ist die, daß jene Höcker, die allgemein in der Querrichtung zur Laufrichtung
A einander benachbart sind, durch ihre Form und ihren Abstand verflochtene,
sich
schneidende Wirbelstörungen verursachen, wie sie durch die Bruchstücke einer durch
den Hocher 56 geschaffenen Störungswelle 56' und einer durch den quer benachbarten
Hocher 56 a hervorgerufenen Storungswelle 56at angedeutet sind. Das Überschneiden
dieser Störungswellen macht den Stoffbrei gleichförmiger und fließfähiger.
-
Hinsichtlich der zweiten Eigenschaft ist bereits erklärt worden, daß
jeder Höcker eine Radialwirkung r und eine Querwirkung p in mindestens einer Richtung
hervorbringt.
-
Gemäß Fig. 5 besteht die zweite Eigentümlichkeit darin, daß jeder
Höcker seiner Gestalt nach Störungen in entgegengesetzten Querrichtungen hervorbringt
und daß er somit im Zusammenwirkenmit anderen Höckern ein Überschneiden axialer
Verwirbelungen an seinen beiden Seiten hervorbringt oder mindestens eine erheblich
größere Verwirbelung verursachen kann als ein Höcker, der in n einer einzigen Querrichtung
wirken wurde Die Anordnung, die diese Doppelwirkung am grundlichsten erreicht, ist
durch Teile 58b und 56c gegeben, die sich nach beiden entgegengesetzten Seiten von
einer Linie DI erstrecken ; diese Linie M ist längs der Laufrichtung durch den vordersten
Tlittelpunkt des Höckers gezogen. Bei Relativewegung zwischen der Umlauftrommel
24 und dem zu siebenden Material spaltet jeder derartige Höcker 56 den Materialfluß
und verschiebt ihn axial in entgegengesetzten Richtungen quer zur Laufrichtung A
; das Ergebnis ist eine Verminderung des Umfangsflußquerschnitts an jedem gegebenen
Punkt der Siebzone 60, der mit dem wandernden Höcker ausgerichtet ist.
-
Aus der Fig. 5 wird auch noch ersichtlich, daß die einzelnen
Hocher
örtlich nur sehr begrenzte Impulswirkungen haben, daß aber jeder Punkt längs der
axialen Länge des Siebmantels 12 und des zu siebenden Materials. in der Siebzone
60 (Fig. 6),. vorzugsweise längs des Versetzungswegs von mindestens einem der Hocker
liegt.
-
Dies wird durch die Anordnung der Höcker gemmai Fig. 5 gewährleistet,
bei der die Höcker so gestaffelt sind, daß die Höcker 56 und 56a, die quer am dichtesten-bis
bis an den Versetzungsweg eines Zwischenhöckers 56e heranreichen, abweichend von
der Verfluchtung mit diesem Höcker 56e angeordnet sind und Bewegungsbahnen aufweisen,
die mit dessen Bewegungsbahn überlappen ; dieses Überlappen ist über die gesamte
Axiallänge des Siebmantels erwunscht.
-
Beim Vergleich der Fig. 6a mit der Fig. 5 ergibt sich, daß der treibende
Bereich 56p der Oberfläche des Höckers 56, projiziert auf eine zur Versetzungsrichtung
rechtwinklige Ebene (Fig. 6a), kleiner ist als der auf eine zur Basisfläche parallele
Ebene (Fig. 5) proJizierte Bereich des Höckers In Fig. 6a sind auch die Zwischenräume
o zu sehen.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Siebzone 60 eine
konische Form hat und ihre radiale Tiefe in Richtung zur Grobstoffrinne 18 dadurch
abnimmt, daß der Siebmantel 12 zylindrisch und die Umlauftrommel 24 konisch ist.
-
Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel in Fig. 7 verengt sich die
Siebzone 60' in derselben Richtung,
jedoch wegen der Konizität
des Siebmanteils 12' mit der zylindrisch ausgebildeten Umlauftrommel 24 Ein anderes
bevorzugtes Merkmal gemäB Fig. 7 besteht darin, daB die Hocher 56i am Einlaßende
der Umlauftrommel 24t wesentlich höher als die Höcker 56r am Grobstoffende sind
; am besten nehmen die Höcker in ihrer Höhe und auch in ihrer Grundbreite und-länge
allmählich vom Einlaß-zum Grobstoffende hin ab.
-
Obwohl bei diesen vorliegenden Ausfiihrungsbeispielen die Siebzone
60 sich zu einer kleineren Radialtiefe in Richtung auf den Grobstoffauslaß hin verengt,
ist es in einigen Fällen vorteilhaftf die Schräge im umgekehrten Sinn vorzusehen,
nämlich zu größerer Radialtiefe in Richtung zum Grobstoffauslaß hin.
-
Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 hat die Einlaßzone
e 60" gleichbleibende Radialtiefe, da sowohl der Siebmantel 12"als auch die Umlauftrommel
24" zylindrisch sind.
-
Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 9, 10 und auch 8 unterscheiden
sich von den zuvor erläuterten insofern, als die versetzten Oberflächenteile als
Senken 62 bezeiclmete Vertiefungen sind, die sich von der Basisfläche 58' im Gegensatz
zu den liöckern nach innen erstrecken, mit Ausnahme von Höckern 56t (Fig. 8), die
an der oberen Stirnseite der Trommel vorgesehen sein können ; die Senken sind goeignet,
lokale Zuwachselemente für das Volumen der Einlaßzone 60" zu bilden, wenn sich die
Umlauftrommel 24"dreht. Gemäß Fig 9 sind die Störungswellen
62'und
62a'von quer benachbarten Senken 62 und 62a ebenso wie bei den oben beschriebenen
Höckern sich schneidend und die Senken eignen sich, um Impulse in entgegengesetzten
Richtungen quer zur Laufrichtung der Umlauftrommel 24"mittels der Teile 62b und
62c zu verursachen, die sich nach jeder Seite einer Linie M erstrecken. Diese Linie
M ist längs der Laufrichtung durch den vordersten Teil der Senke gezogen. Aus einem
Vergleich der Fig. 9 und 5 ist zu erkennen, daB jene Senken, z. B. die Senken 62
und 62a, die sich dem Versetzungsweg einer gegebenen Senke in Querrichtung am dichtesten
nähern, z. B. 62e, aus der Querfluchtung mit der gegebenen Senke heraus liegen.
Diese haben zwecks Gewährleistung, daB jeder Teil der Siebzone 60", der dem Außenmantel
52 zugekehrt ist, auf der Gesamtlänge des Versetzungswegs mindestens einer der Senken
liegt, sich überlappende Versetzungswege.
-
In Fig. 10 ist die mit Vertiefungen versehene oder genarbte Umlauftrommel
von besonders einfacher Konstruktion, da lediglich ein glatter, trommelartiger Innenmantel
54'vorgesehen ist, auf dessen Außenfläche ein Außenmantel 52 montiert ist, der aus
einer perforierten Platte bestehen-kann. Diese einfache Konstruktion ist ebenfalls
geeignet, da sich ergeben hat, dal3 Senken, deren Tiefen d geringer als ihre Grundlängen
1 und Breiten w (Fig. 9) sind, besonders gute Wirkung haben. Unter gewissen Umständen
jedoch können auch tiefere Senken vorgesehen werden. Die besondere Tiefe der Senken
würde die Wirkung des AuBenmantels 521 in keinev Weise beeinflussen, da die treibende
Oberfläche der Senken im
wesentlichen auf jenen Teil der nachlaufenden
Senkenwand begrenzt ist, der in gegenseitigem Berührungskontaktemit dem zu siebenden
Material steht ; der tiefere Teil der Senke, der nicht von dem wandernden zu siebenden
Material aus der Siebzone berührt wird, hat keine Wirkung. Die wirksame Tiefe d
der Senke ist im allgemeinen nicht gruger als die höchste Höhe h eines Höckers mit
derselben Grundabmessung, ist also im allgemeinen geringer als 3/4 der Senkengrundabmessung
in der Laufrichtung A.
-
Ein Unterscheidungsmerkmal zwischen Senken und Höckern besteht darin,
daß die Höcker vorzugsweise abgerundete, stromlinienartige verlaufende Teile zu
dem Zweck haben, die Ansammlung von Fasern daran zu verhindern ; die Tatsache, daß
bei Ansammlung von Fasern an einer Umlauftrommel sich ggf. ein Strang bildet, der
hinter der Trommel her auf eine wesentliche Strecke mitgeschleppt wird, ist bekannt.
Aus diesem Grund wird die Kugelabschnittsform der Höcker, wie in Fig. 5 zu sehen
ist, besonders bevorzugt, da die verlaufenden Teile sowohl in radialer als auch
in Querrichtung abgerundet sind. Andererseits ist der wandernde fließende Brei im
wirksamen Volumen innerhalb von Senken turbulent und verhindet darin die Ansammlung
von Fasern. Daher ist es möglich, verhAltnismäßig scharfe Xnderungen in der Oberfläche
zwischen dem Bezugswandstück 52 des Außenmantels und der Senke zuzulassen so daß
die in Fig. 10 gezeigten, zylindrischen Perforationen nützlich sind. Eine solche
Form veranlaßt eine scharfe Volumenänderung infolge des plbtzlichen Abfalls von
der Bezugsfläche ; man vermutet darin eine Mithilfe in der Fließverbessorung, jedoch
kann eine Kugelform
mit weniger Leistung auskommen.
-
Im Schaubild der Fig. 11 sind die Impulse aufgetragen, die irgendeine
der-mit unregelmäßiger Oberfläche versehenen, oben beschriebenen Umlauftrommeln
an einem Punkt an der Oberfläche des gelochten Siebmantels hervorbringt, der zur
Mitte einer Umfangsreihe versetzter Oberflächenteile fluchtet (siehe Fig. 5 und
9).-Der Wert der Impulsintensität wechselt mit verschiedenen Umlauftrommeln ; die
dominierenden Faktoren sind die Größe und Gestalt der versetzten Oberflächenteile,
die Umlaufgeschwindigkeit und der radiale Abstand zwischen der Trommel und den Siebgliedern.
Bei einer vollständigen Umdrehung entspricht die auftretende Impulszahl genau der
Zahl der versetzten Oberflächenteile ; diese sind in einem Umfangsband der Drehtrommel
zu zählen, die sämtliche versetzten Oberflächenteile in benachbarten Umfangsreihen
umfaßt, also im Zickzack zu zählen, z. B. die Höcker 56g, 56et 56 und 56f usw. (Fig.
5).
-
In Fig. 12 ist eine andere Anordnung für die versetzten Oberflächenteile
65 gezeigt, die in einem Treppenstufenmuster so angeordnet sind, daß der versetzte
Oberflächenteil in jeder nachfolgenden Axialreihe V um einen halben Durchmesser
herabgestuft ist und daß die Hälfte der Versetzungswege der Oberflächenteile sich
in aufeinanderfolgenden Reihen überlappt. Der axiale Abstand benachbarter Teile
in derselben senkrechten Reihe ist gruger als der Durchmesser eines einzelnen Teils
und kann sogar beträchtlich größer als der gezeigte sein. Das Muster kann so sein,
daß es sich auf der abgewickelten Fläche des Umlaufwandtrucks
wiederholt,
wie dies durch die Fluchtung der Oberflächenteile 65a und 65b angedeutet ist.
-
Fig. 15 ist ein Schaubild-von Impulsent die auf einen gegebenen Punkt
am Siebglied einwirken, Jede senkrechte Reihe versetzter Teile ist durch einen Impuls
vertreten, von denen die größten jenen versetzten Oberflächenteilen entsprechen,
deren Versetzungswege dem gegebenen Punkt entsprechen, z. B. die Teile 65a und 65b
; die allmählich abnehmendon Impulsintensitäten entsprechen dem allmählich größer
werdenden Abstand zwischen dem gegebenen Punkt und den Versetzungswegen der Teile
in aufeinanderfolgenden Reihen ; man kann beobachten, daß die Impulse auf quer jenseits
ihrer Versetzungswege gelegene Punkte hinweisen.
-
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine
bestgeeignete Umlauftrommel für die speziell zu behandelnde Breiart gefertigt werden
kann ; sollen zwei oder mehrere abweichende Breitypen in demselben Siebgerät behandelt
werden, so ist es nur nötig, die Umlauftrommel herauszunehmen und diese und das
Sieb durch entsprechende Teile zu ersetzen, die der nunmehr zu verarbeitenden Breiart
angepaßt sind.
-
Es folgt eine Tabelle von Versuchsergebnissen, die mit verschiedenen
Umlauftrommeln erreicht wurden. Alle diese Prüfungen wurden mit der Siebvorrichtung
durchgeführt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch mit verschiedenen, in der
Tabelle bezeichneten Umlauftrommeln. Der Siebplattenzylinder für alle diese Prüfungen
hatte 46 cm Durchmesser und 50 cm wirksame Länge, das ist etwa dieselbe
Länge
wie die der Umlauftrommel; er hatte 23% offene Fläche mit Löchern von 1, 6 mm Durchmesser,
die zu einem gestaffelten Muster mit Mittelpunktsabständen von 3, 2 mm zusammengestellt
waren.
-
TABELLE Betriebsversuch ABC D E F Versetzte Teile H S S H H H Durchmesser
mm 25, 4 15, 9 31,8 12,7 12,7 50,8 Höhe (Tiefe) mm 7, 9 3, 18 3, 4,8 4, 8 19, 1
Anzahl axial 12 11 11 24 248*) " am Umfang 34 24 11 70*) 68 6*) Spirale Lichte Weite
mm 11, 1 7, 9 7,914,330,219,1 zwischen laufender bis bis und ruhender Wand 4, 8
11, 1 Umdr./min 1500 1195-1195 1750 1750 1195 Impulse/sec 850 480 215 2040 1980
120 Leistung (HP ?) 140 53 67 189 156 64 Stoffdichte % 1,29 1,09 0,84 1,91 2,04
1,18 Einlaß Stoffdichte % 1,11 1, 00 0,79 1,64 1,75 Feinstoff Ausstoß t/d 154 95
114 107 115 138 Grobstoffdicht 2, 47 3, 71 2, 52 5,14 4,00 2,6 Grobstofffluß % (Rw)
14,4 11,5 14,9 17,4 20,4 11,4 Verunreinigung am Schluß zu der am Anfang (Ksa) ,066
,094 ,187 ,124 ,080 ,190 *) Durchschnittswerte
Die Tabellenversuche
A, D, E und F waren mit einer Trommel durchgeführt worden, deren versetzte Teile
nur aus kugelig gestalteten Höckern bestanden, wie es durch die Buchstaben H in
der jeweiligen Spalte angedeutet ist, während bei den Versuchen B und C die Trommel
völlig mit Senken, angedeutet durch die Buchstaben S, ausgestattet war. In jedem
Falle ist die allgemeine Verteilung der Höcker oder Senken in den Fig. 5 bzw. 9
zu sehen. Für die Versuche A, B, C und F waren sowohl die Umlauftrommel 24 als auch
der Siebmantel 12 zylindrischt bildeten also eine über die gesamte axiale Lange
des Siebgeräts gleichbleibende radiale Tiefe der Siebzone, Für den Versuch D war
allein die Umlauftrommel konisch, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, und in dem Versuch
E war der Siebmantel konisch, wie es in Fig. 7 gezeigt ist.
-
Der Tabellenwert für die lichte Weite bedeutet den Abstand vom Außenmantel
bis zum Siebmantel ; dies ist im Falle von Senken (Fig. 9, 10 und 10a) der Abstand
Ct'zwischen der Bezugsfläche 58 und dem Siebmantel, jedoch im Falle von Höckern
(Fig. 5, 6 und 6a) der Abstand C vom äußeren Scheitel des Höckers 56 bis zum Siebmantel.
Im Falle von Höckern läßt sich der Abstand zwischen der Bezugsfläche und dem Siebmantel
durch Addition der lichten Weite zur Höckerhöhe errechnen, die in der entsprechenden
Zeile gegeben ist.
-
Sämtliche oben genannten Betriebsversuche wurden mit Holzschliff durchgefuhrt,
zu dem während des Siebvorgangs keine VerdünnungsfUissigkeit zugefügt wurde. Bei
diesen Betriebsversuchen wurde die Vorrichtung niemals
durch die
Stoffdichte des Breis verstopft, ein Zeichen dafür, daß der Siebmantel mit erheblich
hdheren Stoffdichten arbeiten kann ; tatsächlich ist auch schon erfolgreicher Betrieb
bei Stoffdichten in der H8he von 2,8 % mit Holzschliff durchgeführt worden.
-
In der Tabelle ist der Ausdruck Ksi veine Art Reinigungsverhältnis
und stellt das Gewicht der Verunreinigungsteilchen, die im gesiebten Brei je Gewichtseinheit
in der Feinstoffleitung 16 verbleiben, relativ zum Gewicht der Verunreinigungsteilchen
im ursprunglichen Brei je Gewichtseinheit in der Einlaßleitung 8 dar. Dieses Verhältnis
wird ermittelt, indem man ein vorbestimmtes Breigewicht durch ein ebenes Laborsieb
gibt, das geschlitzte Öffnungen von 0, 13 mm Breite im Falle der Betriebsversuche
A, B, C und F und von 0, 18 mm Breite im Falle der Versuche D und E hat.
-
Der GrobstoffluD Rw durch die Grobstoffleitung 20 ist in Gewichtsprozenten
des Gesamtflusses gegeben, der in das Siebgerät eingefuhrt wird.
-
Zum Verständnis der Tabellenergebnisse behält man zweckmäßig im Auge,
daß normalerweise verlangt wird, K und Rw möglichst klein, dagegen die Stoffdichten
der Grob-und Feinstoffe und die Ausstoßtonnen je Tag möglichst groB zu machen.
-
Aus dieser Tabelle und aus anderen Daten geht hervort daß der Ausstoß
des Siebgeräts im allgemeinen mit der Drehzahl der Trommel und mit Verkleinerung
der lichten Weite zwischen der Drehtrommel und der Siebplatte zunimmt. Das Verunreinigungsverhältnis
jedoch wird mit
Zunahme der lichten Weite zwischen der Drehtrommel
und dem Siebmantel und auch mit Zunahme im Grobstofffluta verbessert.
-
Mit Ausnahme des Versuchs A war bei der Ausführung sämtlicher Tabellenversuche
der Drehsinn der Umlauftrommel 24 in Fig. 2 im Uhrzeigersinn, also in derselben
Richtung wie der Einlaßfluß in der Rinne 6, Es ist jedoch durchaus möglich, auch
den entgegengesetzten Drehsinn zu verwenden ; dadurch steigt der Ausstoß, wird jedoch
etwas mehr HP- (PS-) Leistung im Vergleich zur Trommeldrehung im Uhrzeigersinn bei
gleicher Drehzahl verzehrt.
-
Eine der auffallenden, aus der Tabelle zu beobachtenden Tatsachen
ist die, daß äußerst hohe Einlaßstoffdichten, d. h. rund 2 % für Holzschliff wirkungsvoll
unter sehr hohen Impulsfrequenzen gesiebt worden.
-
Eine andere zu beobachtende Tatsache ist, daß ausgezeichnete Reinheit
unter Druckbedingungen erreicht wird, d. h., wenn der Siebmantel vollständig eingetaucht
ist und unter erheblichem Druck steht Noch einmal sei klargestellt, daß diese Tabelle
lediglich zur Darstellung einiger erreichbarer Ergebnisse zusammengestellt ist,
jedoch in keiner Weise alle erreichbaren Ergebnisse enthält, die unter verschiedenen
Abwandlungen und beim Betrieb mit verschiedenen Breiarten erreicht werden können.
en.
-
Die Siebvorrichtung laßt sich für chemischen Stoffbrei,
wie
er in KraftpapiermUhlen hergestellt wird, und sowohl für Altpapierbrei als auch
für Holzschliff verwenden ; es sind auch Verwendungsmöglichkeiten außerhalb des
Papiergebiets vorhanden.
-
In der Papierindustrie ist der Gebrauch der Siebvorrichtung nicht
auf die Papierstoffmahlung beschränkt, sondern läßt sich als ein Rückstandssieb
verwenden,, um den Grobstoff von dem Einlaufkastensieb zu entnehmen und daraus gute
Fasern auszusortieren ; dabei wird ein Grobstoffausgang hoher Stoffdichte erreicht,
der ohne eine weitere Eindickstufe einem Raffineur zugeleitet werden kann ; oder
das Sieb kann sogar an dem Einlaufkasten vor der Staulatte benutzt werden, da die
Impulsfrequenz zu hoch ist, um die Fließbedingungen des Papierbreivorrats bei dessen
Vorrücken von der Staulatte zum Fourdriniersieb zu beeinträchtigen 4 Wie bereits
erläutert wurde, ist einer der erfindungsmäBigen Gesichtspunkte das Hervorbringen
örtlicher Expansionen und Schrumpfungen des Breis mit hoher Frequenz, und zwar über
50 Impulse je Sekunde und für Breie hoher Stoffdichte vorzugsweise mindestens 100
Impulse je Sekunde.
-
Ein anderer Erfindungsgesichtspunkt, der den ersten ergänzt, ist der,
daß die Impulse durch einzelne, versetzte Oberflächenteile erzeugt werden, die Abstände
sowohl quer als auch längs zur Laufrichtung haben, nach sämtlichen Richtungen hin
wirken und der hohen Geschwindigkeiten relativ zum Brei fähig sind, die zum Erreichen
der gewünschten Frequenzen, Verflüssigung usw. benötigt werden.
-
Im Falle von Höckern erlauben sowohl ihre Vereinzelung als auch die
zwischen ihnen vorgesehenen Wege einem Teil der Flüssigkeit immer in der Nähe der
Grundfläche zu
fließen anstatt vollständig zum Sieb hin gedrückt
zu werden ; diese Eigentümlichkeit ist hinsichtlich der Feinsiebung wichtig, weil
dadurch VerflUssigung im Zusammenspiel mit einem erwunschten, jedoch nicht zu großen
Betrag radialer Kraft so erreicht wird, daß der Fluß durch die Löcher gefördert
wird, obwohl dabei der Fremdstoff am Durchgang durch die Löcher gehindert wird.
-
FUr die feinste Siebung ist besonders darauf zu achten, daß die dargestellte
Bezugsfläche 58 oder 58 eine Rotationsfläche ist, deren Achse mit der Drehachse
so zusammenfällt, daB keine radialen Verschiebungen mit Ausnahme jener entstehen,
die durch die versetzten Oberflächenteile selbst, nämlich die Höcker oder Senken,
verursacht werden. Jeder Höcker oder jede Senke erzeugt eine Querverschiebung gleichzeitig
mit einer Radialverschiebung (und immer mit Versetzungswegen s, Fig.5, im Falle
von Höckern), so daß die Radialwirkung weder zu intensiv noch zu extensiv quer zur
Laufrichtung wird.
-
Wie festgestellt wurde, besteht eine große Auswahl in der Form der
versetzten Oberflächenteile Gemäß Fig. 14 enthalten die Höcker eines abgewandelten
Musters einzelne noch mit der Oberfläche des Außenmantels als Bezugsflache 52s zusammenhängende
Teile 56s, die so aus ihr herausgebogen sind, daß nur die nachlaufenden Teile vollständig
davon gelöst sind. Das tragende Stück 54s verbleibt vorzugsweise ganz mit dem Außenmantel
zusammen, so daß eine Strömung durch die Offnungen unter den Höckern hindurch verhindert
wird, In Fig. 15 ist eine Ansicht von modifizierten, versetzten
Oberflächenteilchen
64 zu sehen. Diese sind langgestreckt und haben in der Darstellung die Form vorspringender
Höcker mit Halbkreisquerschnitt und abgerundeten Enden ; sie könnten aber ebensogut
Senken sein und/oder flache Seiten oder Enden haben.
-
In den Fig. 16 und 17 sieht man weitere Modifikationen der Querschnittsprofile.
Es ist davon auszugehen,. daß bei jeder derselben der vorlaufende Teil mindestens
in der einen der Querrichtungen abgerundet sein kann, um die oben erwähnte Ansammlung
und Strangbildung von Fasern zu vermeiden ; z. B. kann Fig. 16 der Schnitt eines
Kegels 156 und Fig. 17 der eines Zylinders 256 sein. Auch Senken in diesen Formen
können Anwendung finden.
-
Bei den Fig. 16 und 19 ist davon auszugehen, daß einzelne versetzte
Oberflächenteile erfindungsgemäß in Kombination mit anderen Teilchen Verwendung
finden können, um gemeinsame Wirkung hervorzubringen. Bei dem speziellen Muster
der Fig. 18 und 19 sind an der Oberfläche der Umlauftrommel 24a in Abständen schraubenförmig
angeordnete Schienen 81 und vorzugsweise sowohl auf diesen als auch zwischen ihnen
Senken 62 vorgesehen. Diese Schienenstücke verringern die Reinheit des Ausstoßbreis,
steigern jedoch den FluB durch die Siebplatte und können z. B. bei der Pappenherstellung
nützlich sein. Bei diesem Muster sollte die Verwendung der Senken oder wohlweise
der HUcker aus den Vorteilen heraus betrachtet werden, die bei dieser Erfindung
für die Verflüssigung des Papierbreis in der Siebzone und zum Erreichen der bereits
beschriebenen, verlangten Wirkungen anzustreben sind.
-
Das modifizierte Ausführungsbeispiel gem§ß Fig. 20 erreicht
eine
doppelte Leistung. Dafür ist die mit versetzten Oberflächenteilen, vorzugsweise
den oben beschriebenen Senken oder Höckern versehene Umlauftrommel 124 konisch aus
ihrem Mittelstück heraus nach außen in entgegengesetzten Richtungen zu den größeren
Enden hin gestaltet. Diese Trommel liegt gleichachsig zu zwei zylindrischen Siebmänteln
112, von denen je einer jedes Ende umgibt und dazwischen zwei Siebzonen 160 abgrenzt.
-
Ein Einlaßgang 108 ist in der Mltte der Umlauftrommel zwischen den
Siebmänteln vorgesehen und führt in eine ringförmige Einlaßkammer 106, die das Mittelstück
der Umlauftrommel 124 umgibt.
-
In einem Abstand, rings um jeden der Siebmäntel 112 herum, grenzen
zwei Druckgehäuseabschnitte 102 Feinstoffkammern 114 ab, aus denen Feinstoffleitungen
116 das gesiebte Gut abfuhren. An den entgegengesetzten Vorrichtungsenden sind in
Verbindung mit den Siebzonen 160 ringförmige Grobstoffrinnen 118 an Grobstoffleitungen
120 angeschlossen, die mit Regelorganen 122 ausgerüstet sind.
-
Der Betrieb dieses Siebgeräts ist im Prinzip derselbe wie der nach
Fig. 1 ; es kann jedoch, weil es einen doppelten FeinstoffauslaB und eine doppelte
Grobstoffleitung hat, deren jede mit einem getrennten Regelorgan 122 versehen ist,
dazu benutzt werden, zwei verschiedene Stoffbreitypen zu erzeugen, die mit unterschiedlichen
Qualitäten aus einem einzigen Einlaßfluß entstehen. Dies wird durch die getrennten
Regelungen bewirkt, wofür die beiden Regelorgane 122 in den Grobstoffleitungen vorgesehen
sind.
-
Bei der Erläuterung des Aus, fuhrungsbeispiels gemäß Fig. 21 erweist
sich die allgemeine Konstruktion dieses bevorzugten Siebgeräts als jenes gemäß Fig.
1 mit Ausnahme der noch zu beschreibender ähnlich.
-
Die Einlaßleitung 216 fluchtet axial mit der Umlauftrommel 224 und
entlädt gegen deren freies Stirnende. An diesem Ende der Umlauftrommel sind mehrere
Flügel 210 vorgesehen, durch deren hohe Geschwindigkeit der Einlaßstoff nach außen
zum Rinnenabzug 206 geschleudert wird ; dabei wird auch eine gleichmäßige Verteilung
des Breis auf die Siebzone gewährleistet. Alle schweren Verunreinigungsstoffe können
von Zeit zu Zeit durch den Tangentialauslaß 209 entfernt werden.
-
Am entgegengesetzten Ende der Umlauftrommel 224 ist deren unterer
Teil vorzugsweise als eine Labyrinthdichtung 240 in Zusammenwirkung mit einem stillstehenden
Gehäuseendstück 241 ausgebildet. In dieses hinein wird Reinwasser oder andere Flüssigkeit
bei 242 eingeführt, um zwei Zwecke zu erfüllen. Einerseits hält die Flüssigkeit
den Raum zwischen der Umlauftrommel und dem Endstück frei von dicken Grobstoffbrei,
so daß die Trommel frei umlaufen kann, und andererseits verdünnt sie den Grobstoffbrei
in einem solchen Grade, daß er zum freien Fließen fähig wird.
-
Am unteren Ende der Trommel sind Flügel 260 vorgesehen, um den Grobstoff
hoher Stoffdichte durch die Grobstoffleitung 220 zu treiben.
-
Dieses Ausführungsbeispiel ist ebenso wie jene der Fig. 1 und 20 sehr
gut sowohl für waagerechte als auch
senkrechte Anordnung geeignet.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 22 sind zwei gleichachsige,
radial getrennte, zylindrische Siebmäntel 312a und 312b vorgesehen, zwischen denen
sich ein getriebener Läufer 324 bewegt ; dieser hat entgegengesetzt gerichtete Bezugsflächen
358a und 358b, aus denen Hocker 356 herausstehen, um den Brei in den Siebzonen 360a
und 360b flüssig zu halten. Durch die EinlaBleitung 308 tritt das zu siebende Material
in die e Einlaßkammer 306 ein und fließt über den tberlauf 310 in die Siebzonen
360a und 360b. Feinstoff geht durch die Siebmäntel 312a und 312b zu den Feinstoffkammern
314a und 314b, die durch ein den Siebsatz umgebendes Gehäuse 302 umgrenzt sind,
und von dort hinaus durch die Feinstoffleitung 316. Grobstoff fließt aus den Siebzonen
durch die Grobstoffleitung 320.
-
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 23 sind zwei axial getrennte,
scheibenförmige Siebstücke 412a und 412b vorgesehen, zwischen denen sich ein getriebener,
scheibenförmiger Läufer 424 bewegt. Dieser hat entgegengesetzt gerichtete Bezugsflächen
458a und 458b, aus denen Höcker 456 herausstehen, um den Stoffbrei in den Siebzonen
460a und 460b flüssig zu halten. Durch die EinlaBleitung 408 tritt der Fluß axial
zur Siebzone 460b ein und geht auch axial durch Löcher 409 in dem Wandstück zur
Siebzone 460a. Der Feinstoff geht durch die Siebstücke-412a und 412b zu den Feinstoffkammern
414a und 414b und von dort hinaus durch Feinstoffleitungen 416a und 416b, die sich
durch Regelorgane 422a und 422b einstellen lassen. Der Grobstoff fließt aus
den
Siebzonen durch die Grobstoffleitung 420.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemma3 Fig. 24 ist eine Siebvorrichtung
mit einseitig wirkender Scheibe dargestellt, die der unteren Seite der in Fig. 23
gezeigten Siebvorrichtung ähnelt. Die Scheibe 524 jedoch ist so eingebaut, daß sich
ihr Querschnittsprofil ändern kann, um die Siebzone 560 radial bis zu einem erforderlichen
Grad abzuwUlben. Diese Scheibe 524 enthält ein Plattenteil, das gewölbt werden kann.
Es wird van einem Läufer 531 lediglich an dessen äußerem Umfang durch die Läuferfelge
526 und in der Mitte durch eine Flutter 528 und eine Distanzscheibe 530 gehalten.
Durch Stärkenauswahl der Distanzscheibe 530 kann der Betrag der Wölbung verändert
oder auch eine nicht gewölbte Zone vorgesehen werden.
-
Am Umfang des Wandstücks sind Flügel 530a zum Treiben des Grobstoffs
angebracht ; ein Einlaß 532 für reine Flüssigkeit ist vorgesehen, um den umlaufenden
Läufer für die Drehung freizuhalten und den Grobstoff zu verdiinnen.
-
Wenn in bestimmten Fällen die Plügel fortgelassen werden, so ist es
möglich die Stromungsrichtung durch die Siebzone hindurch umzukehren und die Grobstoffleitung
516 für den Einlaß, die Einlaßleitung 508 aber für den Grobstoff zu verwenden.
-
Obwohl sämtliche dargestellten Umlauftrommeln etc. im wesentlichen
dieselbe Arbeitsfläche, nämlich Siebe haben, mit denen sie zusammen arbeiten (wobei
sie im Falle von Trommeln gleiche Axial-und Umfangsabmessung aufweisen)
und
obwohl die Höcker oder Senken auf den ArbeitsftSchen nchen gleichfprmig verteilt
sind, wie es besonders bevorzugt wrid, ist zu beachten, daß gewisse Vorteile der
Erfindung sich auch dann noch erreichen lassen, wenn diese Voraussetzungen nicht
bestehen. Beispielsweise kann die Anordnung der Höcker oder Senken unregelmäßig
sein ; es können sogar erhebliche Flnchenteile der Umlauftrommeln, LKufor etc unbedeckt
und/oder diese Teile selbst können unzusammenhängend sein oder in der einen oder
in beiden Abmessungen erheblich von denen des Siebes abweichen.
-
Abschließend ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung einen
erheblichen Fortschritt fUr das Sieben von Stoffbrei bedeutet ; anhand der obigen
Erkenntnisse können im Rahmen des Erfindungsgedankens zahlreiche Abwandlungen der
verschiedenen Einzelheiten getroffen werden.