DE1761600C3 - Vorrichtung zum Sichten von Faserstoffaufschwemmungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichten von Faserstoffaufschwemmungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 32 23 239 ist bereits eine solche Vorrichtung bekannt, bei der zwei zylindrische Siebe koaxial zueinander angeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsform dieser bekannten Vorrichtung kann ein Rotorflügel an der stromabseitigen Seite des ersten Siebes und ein weiterer Rotorflügel an der stromaufseitigen Seite des zweiten Siebes laufen. Über die Art der Siebe sind im Falle dieser Ausführungsform keine Ausführungen gemacht. Falls die Siebe jedoch derart ausgebildet sind, wie dies im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 dieser Patentschrift beschrieben ist, so behandelt es sich in beiden Fällen um Lochsiebe, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Perforationsdurchmesser des in Strömungsrichtung gesehen zuerst durchflossenen Siebes größer als der Perforationsdurchmesser des nachfolgenden Siebes ist, wodurch der Durchsatz infolge des größeren Strömungswiderstandes des zweiten, engmaschigeren Siebes vermindert wird.

Da der dem in allgemeiner Strömungsrichtung gesehen stromaufwärts gelegenen Sieb zugeordnete Rotorflügel stromabwärts dieses Siebes angeordnet ist, liegt auf der stromaufwärts gelegenen Seite dieses Siebes keine oder nur eine sehr geringe Tangentialgeschwindigkeit der zu sichtenden Faserstoffaufschwemmung vor. Hieraus folgt, daß die auszuscheidenden Fremdstoffe im wesentlichen senkrecht auf die Löcher des Lochsiebes auftreffen. Hieraus wiederum folgt, daß durch die Löcher im ersten Sieb nur eine relativ grobe Siebung erfolgt, was unerwünscht ist, da durch das erste Sieb bereits eine möglichst umfassende Sichtung der Faserstoffaufschwemmung erfolgen soll.

Aus der US-PS 31 74 622 ist bereits eine Vorrichtung zum Sichten von Faserstoffaufschwemmungen bekannt, bei der der Rotor mit tragflügelartig ausgebildeten Profilen versehen ist. Je nach Orienierung des Tragflügel-Drofils an den Stützarmen des Rotors kann wahlweise eine Druck- oder auch Saugwirkung auf die Siebwand ausgeübt werden. Eine Hintereinanderschaltung vcn Sieben ist hier jedoch nicht vorgesehen.

Die in den Sieben vorgesehenen öffnungen können verschiedene Formen annehmen und die Siebe, die gewöhnlich für Suspensionen von Fasern verwendet werden, und zwar für die Herstellung von Papier, sind entweder mit runden Löchern oder auch mit länglichen geradlinigen Schlitzen ausgestattet Aus der Zeitschrift »Wochenblatt für Papierfabrikation«, 1966, S. 410, ist es beispielsweise bekannt daß man ein und denselben Drucksortierer entweder mit einem geschlitzten Siebkorb oder mit einem gelochten Siebkorb betreiben kann, wobei dieser Drucksortierer stets nur mit einem Sieb bestückt wird, wobei jedoch bei Bedarf der geschlitzte Siebkorb gegen den gelochten Siebkorb ausgetauscht werden kann. Dabei wird auch die Erkenntnis berücksichtigt daß die Durchsatzleistung mit einem geschlitzten Siebkorb etwas geringer als die mit einem Lochkorb ist Es ist somit bekannt daß jeder Öffnungstyp für das Zurückhalten einer bestimmten Verunreinigungsart jeweils besser geeignet ist wobei die Schlitze körnige Teilchen wirkungsvoller aufhalten und runde Löcher flache und dünne Teilchen besser zurückhalten.

Je nach Art der anfallenden Verunreinigungen wird die geeignete Siebart ausgesucht. Das Problem liegt darin, daß der Zellstoff, wie er in der Papierherstellungsindustrie verwendet wird, sehr viele und unterschiedliche Teilchen enthält, so daß nicht ohne weiteres entschieden werden kann, welche Siebart jeweils die günstigste darstellt. Zur Vermeidung einer Zopfbildung auf der stromabseitigen Seite des Siebes ist es auch bereits bekannt, die Durchtrittslöcher konisch auszubilden oder auch zylindrisch zu stufen, so daß der Austrittsdurchmesser der Bohrung größer is als der Eintrittsdurchmesser. Für den Fall, daß die Bohrungen zur Reinigung auf der Austrittsseite mit einer Druckwelle beaufschlagt werden, wird diese infolge der erweiterten öffnung der Sieblöcher in den Bohrungen verstärkt, was gegenüber geraden Bohrungen zu einem besseren Spüleffekt führt.

Aus der GB-PS 7 79 796 ist eine Vorrichtung mit einer Anzahl von hintereinandergeschalteten, vorzugsweise zylindrischen Sieben bekannt, die mit Rotorflügeln ausgestattet sind, welche jeweils nur auf der stromaufseitigen Seite der Siebe rotieren, welche mit Löchern und/ oder Schlitzen und/oder Gittern versehen sein können. Eine bestimmte Auswahl von Lochsieben-Schlitzsieben oder Lochsieben-Gittersieben oder Schlitzsieben-Gittersieben ist hierbei jedoch nicht getroffen. Im übrigen sind hier die Flügel nicht tragflächenartig ausgebildet, und es kommt ihnen eine gegenüber den Flügeln der vorliegenden Erfindung vollkommen unterschiedliche Funktion zu, nämlich das Suspensionsmaterial durch die Sieböffnungen hindurchzudrücken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die bei den verschiedenen Ausführungsformen gemäß dem Stand der Technik auftretenden Nachteile vermieden werden, bei der also insbesondere ein niedriger Strömungswiderstand vorliegt, eine relativ feine Siebung bereits am ersten Sieb erfolgt und Betriebsstörungen und Verschleiß gering gehalten werden. Allgemein ist die Aufgabe somit darin zu sehen, eine gegenüber dem Stand der Technik leistungsfähigere, universal einsetzbare Vorrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das vorgeordnete Sieb Schlitze aufweist.

Die erfindungsgemäße Kombination der Merkmale

des Anspruchs 1 gewährleistet hochwertige Reiniungsergebnisse. Auf Grund der schwachen Tangentialgeschwindigkeit des Auftreffens der Fremdstoffe ist der Reinigungsdruck an den Schlitzen maximal. Die Tangentialgeschwindigkeit an den Löchern ist hoch, wodurch deren Wirkungsgrad gesteigert wird. Die Schlitze bewirken eine sehr feine Siebung, so daß sich die Funktion der Löcher auf die Aussortierung der flachen Fremdstoffe beschränken kann.

Obwohl in der Regel Schwierigkeiten auftreten können, wenn die Ausgangssuspension direkt auf die relativ leicht verstopfbaren Schlitze auftrifft, so daß es für den Fachmann naheliegender wäre, als erstes Sieb ein Lochsieb zu verwenden, welches weniger schnell verstopft und leichter zu reinigen ist, und als zweites Sieb ein Schlitzsieb, treten diese Schwierigkeiten im Falle der erfindungsgemäßen Kombination nicht auf, da, bedingt durch die zentripetale Anordnung, das Schlitzsieb im Vergleich zum Lochsieb einen größeren Durchmesser aufweist und somit die periphere Geschwindigkeit der äußeren Fiügel wesentlich größer ist als im umgekehrten Fall einer zentrifugalen Anordnung, wodurch der Reinigungsdiuck auf die Schliize erheblich gesteigert wird.

Durch die Kombination eines Siebes mit Rundlöchern und eines Siebes mit Schlitzen werden sowohl körnige als auch faserige Verunreinigungen zuverlässig zurückgehalten.

Zur Erhöhung des Spüleffekts der Schlitze, die durch eine stromabseitige Druckwelle freigespült werden sollen, sind diese Schlitze axial ausgerichtet und weisen in Stromrichtung gesehen divergierende Seitenwände aui, wobei eine Seitenwand radial verläuft und die andere gegen die Bewegungsrichtung der Profil geneigt ist. Durch diese trichterförmige Erweiterung der Schlitze wird die Reinigungswirkung der Druckwelle wesentlich verbessert.

Nachfolgend sind Ausführungen der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform der Sichtvorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 1,

F i g. 3 eine Teilschnittansicht eines Schlitzsiebes und

Fig.4 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Sichtvorrichtung.

Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, enthält die Vorrichtung im wesentlichen ein Gehäuse 1 mit einer vertikalen Achse und einem Einlaß-Stutzen 2 und einem Auslaß-Stutzen 3. Innerhalb des Gehäuses sind einerseits zwei koaxiale Zylindersiebe 4 und 5 angeordnet, die eine vertikale Achse aufweisen, und andererseits steht ein Halter 6 koaxial innerhalb der Siebe -'nd dessen oberes Ende trägt den Mechanismus, der aus einem Rad 7 besteht, welches durch ein Getriebe 8 das am unteren Ende des Halters gelegen ist, in Drehung versetzt wird. Das Rad 7 ist steif mit vertikal herabhängenden Flügeln bzw. Profilen 9 und 10 verbunden, die sich bei einer Drehung gemeinsam mit dem Rad 7 parallel zur Erzeugenden der Zylindersiebe 4 und 5 bewegen. Der Flügel 9 ist nahe dem Sieb 4 und der Flügel 10 nahe dem Sieb 5 angeordnet. Die Querschnitte dieser Flügel 9 und 10 besitzen eine hydrodynamische Formgebung, so daß die Bewegung der Flügel innerhalb der wäßrigen Aufschwemmung den Druck auf die Innenseite des äußeren Siebes 4 erhöht, und den Druck an der äußeren Fläche des Siebes 5 reduziert. Das obere Ende des Gehäuses wird durch eine Abdeckung 1J verschlossen, die überdies das äußere Sieb 4 in seiner Lager festhält, so daß dieses fest zwischen dieser Abdeckung und dem Boden des Diffuseurs 1 angeordnet ist. Das innere Sieb 5 ist mit seinem oberen Ende an dem Halter 6 befestigt, der den Mechanismus trägt, während sein unteres Ende ebenfalls auf dem Boden des Gehäuses 1 aufsitzt. Ein Stutzen 12 ist in den Boden des Gehäuses 1 an der Außenseite des äußeren Siebes 4 eingebracht, und ein weiterer Stutzen 13 ist in ähnlicher Weise im Boden des Gehäuses 1 in den Spalt zwischen den zwei Sieben 4 und 5 einmündend vorgesehen. Diese Stutzen sorgen für das Abführen der festen Teilchen, die an der äußeren Fläche der Siebe 4 und 5 jeweils anhaften.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende: Die zu sichtende Suspension gelangt in das Gehäuse 1, und zwar durch den Einlaß-Stutzen 2 und füllt ihn. Die Suspension fließt aus dem Gehäuse durch den Auslaß-Stutzen 3, nachdem sie der Reihe nach durch die Siebe 4 und 5 geführt wurde. Die Öffnungen, die in diesen Sieben vorgesehen sind, wenden durch die Flügel bzw. Profile 9 und 10 klar gehalten. Der an der Außenseite der Flügel hervorgerufene Druck erzeugt an allen Stellen des Siebes 4, die diesem Flügel 9 zugewendet sind und über die der Flügel 9 vorbeifährt, eine kleine Stoßwelle, der Flüssigkeit, die zurück durch dieses Sieb gerichtet ist, wodurch dieses gereinigt wird. Ähnlich erzeugt der abnehmende Druck, der an der inneren Fläche des Flügels 10 vorherrscht, an allen Stellen des inneren Siebes 5, die in Richtung zum Flügel bzw. Profil IO gelegen sind und welche dieser Flügel überstreicht, eine Flüssigkeitsdruckwelle, die zurück durch das Sieb gerichtet ist, wodurch die Öffnung in letzterem wieder gereinigt werden, und zwar durch einen gegenläufigen Effekt.

Offensichtlich kann die Vorrichtung weiter vereinfacht werden, indem man Siebe 4 und 5 verwendet, deren Durchmesser genügend nahe beieinander liegen, um eine Reinigung beider Siebe durch die gleiche Flügelanordnung zu ermöglichen. In diesem Fall würde eine einzelne Flügelanordnung die zwei Anordnungen der Flügel 9 und 10 ersetzen. Die Verunreinigungen, die sich an dem Sieb 4 sammeln, werden durch ein periodisches oder fortwährendes Ableiten durch die Düse 12 entfernt. In ähnlicher Weise werden die Verunreinigungen, die an dem Sieb 5 angelagert werden, periodisch oder fortwährend durch die Düse 13 abgeleitet.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet es somit, zwei aufeinanderfolgende Sichtvorgänge durchzuführen, ohne eine aufwendige mechanische Apparatur vorsehen zu müssen, da dieser Apparat, wie in allen herkömmlichen Apparaten, nur einen Rotor aufweist, wobei die Bewegung dieses Rotors das Säubern beider Siebe sicherstellt. Wie bereits festgestellt wurde, ist es erwünscht, zwei Sichtvorgänge nacheinander durchzuführen, wenn zwei Siebe mit verschiedener Ausgestaltung verwendet werden und insbesondere, wenn eines geschlitzt und das andere mit runden Löchern versehen ist. Jedoch durch die bekannte Tatsache, daß der Wirkungsgrad eines Rundlochsiebes höher ist, wenn die Flüssigkeit gegen dieses gedrücki wird, und zwar mit einer genügend großen tangentialen Geschwindigkeit, so sind im allgemeinen runde Löscher in dem inneren Sieb 5 vorzugsweise vorzusehen, da die Flüssigkeit gegen (iie Einlaßseite letzteren Siebes drückt, und zwar mit der höheren Rotationsgeschwindigkeit, die sie durch diesen unter der Wirkung des sich drehenden Flügels bzw. Profils 9 und 10 annimmt. Infolgedessen sollte das äußere Sieb 4 ein geschlitztes Sieb sein, gegen welches

die Flüssigkeit mit einer vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeit stößt, wodurch eine geeignete Anordnung gebildet wird, da der Sichtvorgang durch letzteres einzig von der Weite oder Feinheit der Schlitze abhängt. Unter gleichen Bedingungen ist es erstrebenswert, das Sieb 4 mit Schlitzen 14 (Fig.3) zu versehen, die sich längs der Zeugelinie des äußeren zylindrischen Siebes 4 und der Öffnung an der inneren Seite des letzteren mit einem asymmetrischen Zwischenraum erstrecken. Wie in bezug auf Zellulose und Papier in der Technik gut bekannt ist, öffnen die feinen Schlitze, die gewöhnlich zur Sichtung von faserigen Suspensionen verwendet werden, vorzugsweise an ihren Ausgangsenden in einer Erweiterung, um zu verhindern, daß der Kanal, der durch den Schlitz gebildet wird, zu lang ausfällt, was zu einem leichten Verstopfen führen könnte. Dieser Raum ist gewöhnlich symmetrisch und nimmt entweder eine nach außen erweiterte Form oder anders eine geradlinige Form oder anders eine geradlinige Form mit abgerundeten Kanten an.

Nach der Zeichnung wird das Sieb 4 durch das Vorbeiführen eines Flügels bzw. Profils 9 vor diesem gereinigt. Der Druck, der an der Außenfläche dieses Flügels anwächst und eine Flüssigkeitsdruckwelle durch das Sieb 4 erzeugt, stößt gegen letzteres Sieb mit einer Geschwindigkeit, deren Komponente, parallel zur Fläche des Siebes 4 groß ist, und folglich ist es von Interesse, die rücklaufende Druckwelle durch die Schlitze 14 zu unterstützen, indem man die Zwischenräume in letzteren Schlitzen so weit wie möglich in die Richtung dieser Druckwelle neigt. Die Zwischenräume können vorteilhaft die Form annehmen, wie dies in Fig.3 dargestellt ist, und eine erste Kante ist so stark wie möglich nach rückwärts von der Drehbewegung der Flügel 9 weg geneigt, und die zweite Kante ist radial gerichtet. Ein Vergleich des Wirkungsgrades zwischen solch einem Zwischenraum und einem herkömmlichen symmetrischen trapezförmigen Zwischenraum unter ähnlichen Bedingungen hat ergeben, daß bei asymmetrischen Zwischenräumen im Sinne der vorliegenden Erfindung Drücke erhalten werden können, die durch die Schlitze 14 mit 50%ig höherer Geschwindigkeit voranschreiten, als man dies bei symmetrischen Zwischenräumen erreichte, was natürlich ein Vorteil für die gute Reinigung des Siebes darstellt.

Die vorliegende Erfindung wie sie oben beschrieben wurde, ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, und sie läßt sich auch auf andere Anordnungen

ίο anwenden.

In einem bestimmten Fall von Zellstoff kann es zur Vereinfachung des Sichtvorgangs vorteilhaft sein, den Eingangsstutzen in einer bestimmten Weise anzuordnen. An Stelle den tangentialen Eingangsstutzen z. B.

direkt an den Diffuseur 1 anzuschließen, kann dieser an den ringförmigen Spalt 17 befestigt werden, so daß in diesen ringförmigen Spalt des oberen Abschnitts des Gehäuses 1 eingefüllt wird und der Anschlußstutzen mit diesem Ring vermittels einer ringförmigen Öffnung 17a in Strömungsverbindung steht, wobei die ringförmige Öffnung an der Oberseite des ringförmigen Spaltes 17 am oberen Rand des Gehäuses 1 vorgesehen ist.

In dieser Ausführungsform ist es wichtig, daß das Sieb 4 in gleicher Höhe wie der obere Rand des Gehäuses 1 endigt-und daß das Verhältnis der Durchmesser des Gehäuses 1 und des Siebes 4 zwischen dem Wert von 1,05 und 1,15 liegt bzw. vorzugsweise gleich 1,1 beträgt. In dieser Weise fließt die Flüssigkeit abwärts zur Düse 12 hin und führt die Verunreinigungen mit.

Wenn es erwünscht ist, einen anderen Sichtweg der Flüssigkeit, die aus dem Stutzen 13 abgeführt wird, fortzuführen, so genügt es, einen Zapfen 18 am Ende des Stutzens 13 einzubringen und ein Rohr 19 zwischen dem Stutzen 13 und dem Zentrum der Abdeckung 1 vorzusehen. Die Flüssigkeit zirkuliert selbständig, ohne die Notwendigkeit einer Pumpe, da ein größerer Druck in der Umgebung der Flügel 9 und 10 vorherrscht, im Vergleich zu dem Druck, der am Zentrum der Abdeckung 11 vorhanden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sichten von Faserstoff aufschwemmungen, insbesondere Zellstoffaufschwemmungen zur Papierherstellung, mit einem Gehäuse, in dem einander nachgeordnete zylindrische, im wesentlichen in zentripetaler Richtung durchströmte Siebe unterschiedlicher Durchlässigkeit angeordnet sind, deren nachgeordnetes Sieb Rundlöcher aufweist, wobei relativ zu den Sieben an der stromabseitigen Seite des vorgeordneten Siebes und an der stromaufseitigen Seite des nachgeordneten Siebes tragflügelartig ausgebildete, einem Rotor zugeordnete Profile bewegbar sind, die das vorgeordnete Sieb drückend und das nachgeordnete Sieb saugend beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeordnete Sieb (4) Schlitze aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze axial ausgerichtet sind und in Stromrichtung divergierende Seitenwände (15, 16) aufweisen, wobei eine Seitenwand (16) radial verläuft und die andere (15) gegen die Bewegungsrichtung der Profile (9,10) geneigt ist