DE19635156C2 - Verfahren zur Herstellung von Sieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein hierdurch hergestelltes Sieb wird in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie eingesetzt, um die faserstoffhaltige Suspension in einer Art Nachsiebung zu behandeln. Dabei sollen in den meisten Fällen faserfremde Verunreinigungen aufgrund ihrer Größe an einem Siebelement zurückgehalten und dann abgeschieden werden. Die Fasern können dabei zusammen mit einem Teil des Wassers die Sortieröffnungen passieren. Es gibt auch andere Anwendungen solcher Apparate, z. B. um faserstoffhaltige Suspensionen nach der Faserlänge zu fraktionieren oder auch um z. B. unerwünschte Feinststoffe durch das Siebelement passieren zu lassen und die Fasern zurückzuhalten. Grundsätzlich sind solche Maschinen weithin bekannt und werden oft eingesetzt. Die Siebelementeinsätze werden Siebkörbe genannt, wenn sie rotationssymmetrisch, z. B. zylindrisch aufgebaut sind. Um ein Verstopfen der Sortieröffnungen zu verhindern, werden meist dicht an ihnen vorbeibewegte Räumer verwendet.

Man kann davon ausgehen, daß derartige Maschinen und die darin verwendeten Siebe ihren Zweck in der Regel erfüllen. Wie überall in der Industrie üblich, wird jedoch die ökonomische Seite solcher Trennprozesse sehr wichtig erachtet, weshalb es immer wieder Versuche gegeben hat, die - auch als Verschleißteile anzusehenden - Siebe zu verbilligen. Dabei handelt es sich bei diesen Teilen nämlich um recht teure Gegenstände, die oftmals in bestimmten Abständen zu ersetzen sind. Daher ist das besondere Bemühen der Hersteller solcher Siebe darauf gerichtet, diese möglichst preiswert herstellen zu können. Andererseits müssen sie aber sehr genau gefertigt sein, da bekanntlich kleine Maßabweichungen oder Verformungen schon zu störenden Veränderungen der Siebwirkung führen. Drucksortierer sind mit Suspension gefüllt, in der sich der schon erwähnte Räumer mit hoher Geschwindigkeit dicht am Sieb vorbeibewegt. Das führt zu hohen hydraulischen Kräften und Pulsationen.

Bekanntlich gibt es bei den Sieben unterschiedliche Formen der Sortieröffnungen. Man unterscheidet zwischen im wesentlichen runden Öffnungen und länglichen, wobei die länglichen Öffnungen im Extremfall Spalte sind, die über die gesamte Axialerstreckung der Siebkörbe verlaufen. Die Herstellungsverfahren sind an die Sortieröffnungen angepaßt, weshalb sie sich oft für Lochsiebkörbe und Spaltsiebkörbe wesentlich unterscheiden.

Bei Spaltsieben sind bereits moderne Herstellungsverfahren gefunden worden, bei denen die Sortieröffnungen, also die Spalte, zwischen parallel angeordneten Stäben gebildet werden.

Da die Anzahl der Schlitze in etwa der Anzahl der Stäbe entspricht, ist dieses Verfahren wegen der Vielzahl der Stäbe sehr aufwendig. Eine nach diesem Prinzip hergestellte Siebtrommel, insbesondere für Siebzentrifugen, beschreibt die DE 33 07 677 A1. Siebroststege werden mit gebogenen Befestigungsmitteln befestigt. Die freie Durchgangsfläche an den Siebelementen entsteht zwischen einer großen Anzahl der sich in Axialrichtung erstreckenden Siebroststege, welche selbst keine Sieböffnungen aufweisen.

Bei Lochsieben werden die Sortieröffnungen in der Regel durch an sich bekannte Verfahren, wie z. B. Bohren oder Elektro-Erosion, in eine Blechplatte eingebracht. In speziellen Fällen werden gestanzte Bleche verwendet. Auch wenn die Produktionsabläufe durch automatisch arbeitende Maschinen, insbesondere bei den Bohrwerken, rationalisiert werden konnten, sind sie immer noch recht teuer.

Die EP 0 167 999 A2 beschreibt einen Siebbelag mit nebeneinander angeordneten Siebelementen, die mit Kunststoffprofilen oder Bolzen an einer tragenden ebenen Unterkonstruktion befestigt sind. Die Siebelemente werden also mit einer Tragkonstruktion verbunden, die dem Sieb die nötige Festigkeit gibt. In einer speziellen Ausführung ist an der Längsseite eines aus Kunststoff bestehenden Siebelementes ein hervorstehendes Profil angeformt, das in das benachbarte Siebelement hineinragt. Der Halt des gesamten Siebkörpers wird nicht durch diese genannten Profile gegeben, sondern dadurch, daß sie mit leistenförmigen Vorsprüngen versehen sind, die in einem U-förmigen Stahlprofil verankert werden. Dabei rastet der leistenförmige Vorsprung elastisch in das Stahlprofil ein. Form, Festigkeit und Präzision solcher Siebe sind für den Einsatz in Drucksortierern der Papierindustrie nicht ausreichend.

Aus DE 29 24 571 C1, DE 33 90 381 C2 und EP 0 710 509 A1 sind weitere Verfahren zur Herstellung von Sieben bekannt, bei denen starre oder flexible Siebstreifen verwendet werden. Dabei handelt es sich aber durchweg um Siebe, die aufgrund von Dimensionierung und Materialauswahl nicht zum Einsatz in Drucksortierern für die Papier- und Zellstoffherstellung geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Sieben zu schaffen, mit dem die Kosten reduziert werden können, ohne daß die Qualität schlechter wird. Auch soll der Aufwand bei der Produktion von Sieben von unterschiedlicher Größe gering sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Derartige Siebstreifen sind einfacher zu bohren als die kompletten Siebbleche, da sie schmaler sind und leicht in einem relativ kleinen Bohrwerk bearbeitet werden können. Bei Herstellung und Montage der Teile ist ein hoher Automatisierungsgrad möglich. Wichtig ist auch, daß je nach Anforderung und Größe des Durchsatzes in der Praxis unterschiedlich große Plansiebe oder Siebkörbe erforderlich sind. Während nach dem Stand der Technik hergestellte Siebkörbe unterschiedlicher Größen große und aufwendige Fertigungsanlagen erfordern, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf derselben Anlage Siebkörbe unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Höhe hergestellt werden. Vergleichbares gilt für Plansiebe.

Ein weiterer möglicher Vorteil liegt darin, daß einzelne Siebstreifen ausgetauscht werden können, wenn sie beim Betrieb des Siebes beschädigt oder verschlissen sind. Das ist kostengünstiger als der Ersatz des ganzen Siebes.

Bei den mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Siebkörben oder Siebschalen entfällt wegen des Aufbaus aus meheren Siebstreifen das problematische Biegen von gelochten, großflächigen Siebblechen, welches dazu führen kann, daß die Siebkörbe nicht ausreichend präzise herstellbar sind.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 Teil eines erfindungsgemäß hergestellten gebogenen Siebes in geschnittener Seitenansicht

Fig. 2-4 jeweils Varianten mit unterschiedlichen Siebstreifen;

Fig. 5 Draufsicht auf einen erfindungsgemäß hergestellten Siebkorb.

In Fig. 1 ist schematisch der Teil eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Siebes dargestellt, wobei lediglich vier der Siebstreifen 2 gezeichnet sind. Auch sind die Absätze (s. Fig. 3, Bezugszeichen 9) hier nicht dargestellt. Die Siebstreifen enthalten Sortieröffnungen 1, die sich in dem hier gezeigten Fall auf einem Teil ihrer Länge in Durchlaufrichtung konisch erweitern, was bekanntlich die Verstopfungsneigung solcher Siebe reduzieren kann. Auf den nicht von den Sortieröffnungen durchstoßenen Längsseiten 4 der Siebstreifen 2 liegen die Kontaktflächen 5, mit denen sich benachbarte Siebstreifen berühren. Die formschlüssige Verbindung ist in dem hier gezeigten Teil durch Führungsprofile 8 und dazu passende Führungsnuten 6 gewährleistet (Prinzip: Nut und Feder). Natürlich sind auch andere Profile denkbar. So zeigt die Fig. 2 Führungsprofile 8', die sich, senkrecht zu den Kontaktflächen 5 gesehen, nicht erweitern. Eine solche Ausgestaltung erfordert weniger Aufwand, kann aber allein keine Zug- oder Biegekräfte aufnehmen. Die zwei Kontaktflächen 5 eines Siebstreifens 2 sind im Winkel alpha zueinander ausgerichtet. Wenn dieser Winkel alpha größer ist als Null, also wenn keine parallelen Kontaktflächen vorhanden sind, wird ein bogenförmiges Sieb hergestellt.

In den Fällen, in denen es genügt, den Formschluß ohne Führungsprofil oder mit einem Führungsprofil 8' herzustellen, das sich nicht erweitert, werden bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Siebstreifen 2 durch gebogene Befestigungsmittel 3 gegeneinander verspannt (Fig. 2). Diese Methode ist mit der aus dem Bauwesen bekannten Bogenkonstruktion vergleichbar. Werden die Befestigungsmittel 3 so ausgeführt, daß sie wieder gelöst werden können, so ist das Auswechseln von einzelnen Siebstreifen, z. B. im Beschädigungsfalle leicht möglich. Die Fig. 2 ist so zu verstehen, daß entweder völlig glatte Kontaktflächen oder Kontaktflächen mit Führungsprofilen 8' dargestellt sind, wobei in der Regel nur die eine oder andere Methode beim selben Sieb angewendet wird.

In der Fig. 3 wird - anders als in den Fig. 1, 2 und 4 - im Detail gezeigt, daß die Siebstreifen 2 an der hier oben gezeichneten Seite Absätze 9 aufweisen mit der Höhe 10. Solche Formen sind besonders vorteilhaft, wenn sie zum Sieben von zum Verstopfen neigenden Faserstoffsuspensionen eingesetzt werden. Da in diesen Fällen ein Räumer dicht an dem Sieb vorbeibewegt wird, dessen Bewegung hier durch einen Pfeil R angedeutet ist, können in der Suspension an den besagten Absätzen 9 Turbulenzen erzeugt werden. Der Stofffluß durch die Sortieröffnung 1 ist durch die Pfeile 12 angedeutet.

Die Fig. 4 zeigt die Umkehrung der Stoffflußrichtung durch die Sortieröffnungen 1. Die hier gezeigte, radial von außen nach innen geführte Strömung an einem gebogenen Sieb führt zu einer Druckbelastung auf das Sieb, ebenfalls radial nach innen, wodurch die Festigkeit der Bogenkonstruktion vorteilhaft erhöht wird.

Die wohl wichtigste Anwendung des Herstellungsverfahrens führt zu zylindrischen Siebkörben. Hierzu ist ein Beispiel in Fig. 5 gezeigt. Man erkennt, daß die Befestigungsmittel aus halbschaligen Trägern 3' bestehen, die jeweils gegeneinander verspannbar sind und dadurch die radial innen liegenden, mit schrägen Kontaktflächen versehenen Siebstreifen 2 in einer Bogenkonstruktion fixieren. Zusätzlich können, hier nicht gezeigt, Führungsleisten und Führungsnuten vorhanden sein.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Sieben, welche eine Vielzahl von Sortieröffnungen (1) aufweisen und die in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie einsetzbar sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• 1. Siebstreifen (2) mit Sortieröffnungen (1) werden hergestellt, welche an den nicht von den Sortieröffnungen (1) durchstoßenen Längsseiten (4) mit Kontaktflächen (5) versehen sind,
• 2. die Siebstreifen (2) sind an ihren seitlichen Kontaktflächen (5) auf der einen Seite mit einer vorstehenden Führungsprofilschiene (8, 8') versehen, deren Profil sich in Richtung senkrecht zur Kontaktfläche (5) erweitert, und auf der anderen Seite mit einer diesem Profil komplementär entsprechenden Führungsnut (6),
• 3. die Siebstreifen (2) werden parallel zueinander angeordnet, - die Siebstreifen (2) werden an ihren Kontaktflächen (5) durch Einschieben des Führungsprofils (8, 8') in die Führungsnut (6) formschlüssig miteinander verbunden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsprofilschiene (8) im wesentlichen über die ganze Längserstreckung des Siebstreifens (2) verläuft.

3. Verfahren zur Herstellung von Sieben, welche eine Vielzahl von Sortieröffnungen (1) aufweisen und die in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie einsetzbar sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• 1. Siebstreifen (2) mit Sortieröffnungen (1) werden hergestellt, welche an den nicht von den Sortieröffnungen (1) durchstoßenen Längsseiten (4) mit Kontaktflächen (5) versehen sind,
• 2. die Siebstreifen (2) werden parallel zueinander angeordnet, wobei sie sich an den Kontaktflächen (5) berühren und wobei benachbarte Siebstreifen (2) mit ihren auf derselben Siebseite liegenden Flächen zueinander einen Absatz (9) von mindestens 2 mm Höhe (10) bilden;
• 3. gebogene Befestigungsmittel (3) werden angebracht, welche die so angeordneten Siebstreifen (2) in Bogenform gegeneinander verspannen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstreifen (2) an ihren seitlichen Kontaktflächen (5) auf der einen Seite mit einer vorstehenden Führungsprofilschiene (8) versehen sind, deren Profil sich in Richtung senkrecht zur Kontaktfläche (5) nicht erweitert und auf der anderen Seite mit einer dieser Führungsprofilschiene (8) komplementär entsprechenden Führungsnut (6).

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Befestigungsmittel (3) verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstreifen (2) mit Profilquerschnitten hergestellt werden, bei denen die den Kontaktflächen (5) entsprechenden Seiten in einem Winkel (α) zwischen 0,5° und 15° zueinanderstehen, wodurch das Sieb eine bogenförmige Form erhält.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß runde Sortieröffnungen (1) mit einem Durchmesser zwischen 1 und 6 mm gebohrt werden.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieröffnungen (1) in höchstens drei Reihen pro Siebstreifen (2) angeordnet werden, die sich jeweils in Längsrichtung des Siebstreifens (2) erstrecken.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieröffnungen (1) in einer Reihe pro Siebstreifen (2) angeordnet werden.

10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kontaktflächen (5) an den Längsseiten (4) der Siebstreifen (2) nach dem Fügen durch Löten oder Kleben miteinander verbunden werden.