DE19736127A1

DE19736127A1 - Verfahren und Siebvorrichtung zum Sortieren von nassen schmutzstoffhaltigen Faserstoffen

Info

Publication number: DE19736127A1
Application number: DE1997136127
Authority: DE
Inventors: Maurus Pellhammer
Original assignee: Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
Current assignee: Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekanntes Beispiel für den Einsatz derartiger Verfahren bzw. Siebvorrichtungen ist das Sortieren von Spuckstoffen, die bei der Sortierung oder Reinigung einer Altpapiersuspension angefallen sind. Dabei sollen die im Spuckstoff enthaltenen Fasern durch das Sieb hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile am Sieb abgewiesen und aus der Siebvorrichtung wieder herausgeleitet werden. Siebvorrichtungen dieser Art nennt man oft Rejektsortierer oder Rejectsorter. Ein solcher wird z. B. in der DE 32 38 742 A1 beschrieben.

Eine andere Anwendung eines Verfahrens dieser Art ist die Vollstromsortierung von Altpapiersuspensionen, welche besonders bei kleineren Produktionsmengen wirtschaftlich sein kann.

Bei solchen Verfahren verwendete Siebvorrichtungen werden nur teilweise gefüllt betrieben und stehen in der Regel nicht unter Überdruck. Somit herrschen andere Bedingungen als z. B. in Drucksortierern, deren Kammern mit Suspension gefüllt sind und in denen durch Anlegen einer beträchtlichen Druckdifferenz an einem Siebelement sortiert wird.

Bei bisher bekannten Verfahren werden Siebelemente mit runden Öffnungen eingesetzt. Sie erfüllen auch durchaus ihren Zweck, d. h. sie scheiden von stark verunreinigten Faserstoffen die noch vorhandenen Fasern ab und ermöglichen so deren Rückgewinnung. Das Abgewiesene fällt dann als fast faserfreier Rejekt an, der zudem stark vorentwässert ist, was die Weiterbehandlungskosten reduziert.

Aus der Offenlegungsschrift DE 33 27 422 A1 sind zwar Siebe oder Siebkörbe bekannt, bei denen die Sortierschlitze durch im wesentlichen parallele, stabartige Profile, die mit quer laufenden Halterippen verschweißt sind, gebildet werden. Diese sind jedoch nur für Drucksortierer vorgesehen, in denen bekanntlich eine beträchtliche Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Siebelementes angelegt wird. Die Einlaufkammer des Drucksortierers ist beim Betrieb vollständig mit Suspension gefüllt. Diese wird aufgrund der erwähnten Druckdifferenz durch die Öffnungen des Siebelementes gepreßt, wobei ein Teil der vorhandenen Feststoffpartikel am Sieb abgewiesen wird. Der andere Teil, also der die Sieböffnung als Gutstoff passiert hat, gelangt in den Gutstoffraum, welcher ebenfalls vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, und aus dem der Gutstoff in flüssiger Form austritt. Das am Siebelement Abgewiesene gelangt aufgrund des Überdrucks, der im Drucksortierer herrscht, ebenfalls in flüssiger Form in den Spuckstoffausfluß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, das eine höhere Reinheit des Gutstoffes erzielt, also des Stoffes, der das Siebelement pasiert.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen erfüllt.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Besondere Formen lassen einen höheren Durchsatz zu, in dem Sinne, daß mit gleich großen Maschinen größere Mengen von Faserstoffe bei gutem Trenneffekt sortiert werden können. Es werden auch vorteilhafte Siebvorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens angegeben.

Dadurch, daß die Öffnungen eine im wesentlichen längliche Form haben, also Schlitze oder Spalten sind, gelingt es, bei den hier behandelten Stoffen den Sortiereffekt zu verbessern. Dabei ist lediglich die Spaltweite neu festzulegen, d. h. sie muß nicht zwangsläufig dem Lochdurchmesser im Stand der Technik entsprechen. Die Siebelemente können z. B. aus gewalzten Stäben aufgebaut werden. Gestaltung und Stellung der Stäbe bieten umfangreiche Optimierungsmöglichkeiten, wie sie auch in den Unteransprüchen angegeben sind. So können z. B. die zwischen den Stäben gebildeten Siebschlitze im Bereich des Stoffeintritts mit Vorsprüngen versehen sein, durch die der Faserstoff umgelenkt oder evt. nachbearbeitet wird. Zweckmäßig sind auch Sortierschlitze, die sich in Fließrichtung erweitern, um dadurch die Verstopfungsneigung zu reduzieren. Bei aus Stäben aufgebauten Sieben läßt sich eine besonders große offene Siebfläche erreichen.

Die Erfindung wird erläutert anhand von Zeichnungen; dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch: Eine erfindungsgemäße Siebvorrichtung;

Fig. 2 Teil eines Siebelementes mit Stäben;

Fig. 3+4 jeweils Varianten der Stäbe und ihrer Anordnung.

Die Fig. 1 zeigt eine Siebvorrichtung, welche erfindungsgemäß ausgebildet und damit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die Siebvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, in dem sich sowohl eine Einlaufkammer 3 als auch eine Gutstoffkammer 4 befinden. Diese beiden Kammern sind im wesentlichen durch ein Siebelement 2 getrennt, welches hier die Form eines längs halbierten Kreiszylinders hat. Es besteht aus Stäben 9, die in ein ein sie verbindendes Befestigungsteil 13 so eingesetzt sind, daß sich zwischen ihnen die Siebschlitze 6 bilden. Das Siebelement 2 muß zwar nicht immer aus einzelnen Stäben aufgebaut sein, diese Art ist aber in den meisten Fällen die zweckmäßigste. Es kann aus einem Stück bestehen oder aus mehreren Schalen zusammengesetzt sein. In dieser Darstellung sind lediglich wenige der zahlreichen Stäbe 9 und Schlitze 6 eingezeichnet. Sie sind auch nicht maßstabsgerecht.

Zum Einfüllen des zu sortierenden Faserstoffes F ist ein Einlaufrohr 10 vorgesehen, welches sich im oberen Teil der Einlaufkammer 3 befindet. Charakteristisch für das Verfahren ist, daß der Faserstoff F nicht die gesamte Einlaufkammer 3 füllt, sondern einen hier nur angedeuteten Luftraum 8 freiläßt. Infolge der Bewegung des Bewegungselementes 5, welches z. B. der Teil eines zur Mittellinie des Siebelementes 2 konzentrischen Rotors ist, wird der Faserstoff F sehr stark aufgelockert und herumgewirbelt, was in dieser Darstellung nicht gezeigt ist. Das am Siebelement Abgewiesene wird durch ein Rejektauslaß 12 aus der Einlaufkammer 3 wieder entfernt, wobei zweckmäßigerweise das Einlaufrohr 10 und der Rejektauslaß 12 zueinander möglichst weit axial versetzt sind. Besteht das Siebelement 2 aus mehreren in axialer Richtung hintereinanderliegenden Schalen, ist ein zunehmend engerer Schlitz zum Rejektauslaß hin meist von Vorteil. Die Suspension, die durch das Siebelement 2 hindurchgefördert wurde (Pfeile 16), gelangt als Gutstoff A in die Gutstoffkammer 4 und wird von dort durch das Gutstoffrohr 11 entfernt. Dabei ist auch die Gutstoffkammer nicht vollständig gefüllt, es bleibt ein Luftraum 8'. Die schematische Darstellung dieser Figur soll lediglich die Funktionen der Bauteile bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutern. Eine reale Siebvorrichtung ist in der Regel sehr viel komplexer aufgebaut.

In vielen Fällen ist es günstig, wenn die der Anströmung zugewandten Flächen der Stäbe 9 gegen die Bewegungsrichtung (Pfeil 15) des Bewegungselementes 5 so angeordnet und geformt sind, daß sich an der Vorderkante der Stäbe Vorsprünge 7 bilden. Das wird in Fig. 2 gezeigt. Für den vom Bewegungselement 5 bewegten Faserstoff wirkt dieser Vorsprung 7 als Stolperkante. Das gilt besonders, wenn das Bewegungselement den Faserstoff gegen die steile Seite des Vorsprunges 7 drückt, also dort, wo der Winkel β (β' in Fig. 3) zwischen Kante des Vorsprunges 7 und Bewegungsrichtung (Pfeil 15) der größere ist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch diese Ausgestaltung des Siebelementes eine Verbesserung des Verfahrens möglich ist. Offenbar ist das anders als bei Drucksortierern, die - wie bereits beschrieben - zwar grundsätzlich ähnliche Aufgaben erfüllen, aber unter anderen Bedingungen. Bei Drucksortierern ist nämlich wegen der hydraulischen Verhältnisse innerhalb eines Drucksortierers und wegen der am Siebelement anliegenden Druckdifferenz die Anströmung in gerade der entgegengesetzten Richtung grundsätzlich von Vorteil. Es ist jedoch nicht auszuschließen, daß in speziellen Fällen auch die Gegenrichtung (gestrichelter Pfeil 15') zu guten Ergebnissen führt.

Die Vorsprünge 7 können auch zu einem zusätzlichen schonenden Entstippungseffekt führen, was in vielen Fällen durchaus von Vorteil ist.

Es versteht sich, daß durch die Wahl des Stabquerschnittes und durch die Art, diesen in die Befestigungselemente einzufügen, zur Gestaltung des Sortierspaltes eine große Anzahl von Möglichkeiten gegeben ist. So ist einer der Parameter der Verlauf der angeströmten Seite des Siebelements im Siebschlitz 6. Diese Seite kann wie in Fig. 2 auf zur Bewegungsrichtung (Pfeil 15) des Bewegungselementes 5 in einem Umlenkwinkel α stehen, der größer als 90° ist oder gemäß Fig. 3 kleiner als 90° (Winkel α'). Als Folge dieser Schlitzform wird für die in den Spalt einlaufende Strömung ein Umlenkwinkel eingestellt, bei dem im zweiten Fall (Fig. 3) wenigstens ein Teil der Umfangsgeschwindigkeitskomponente erhalten bleibt, was insbesondere im Zusammenwirken mit einem Vorsprung 7 den Durchsatz verbessert; oder der Umlenkwinkel ist größer als 90°, und die Strömung wird stärker abgewiesen und die Siebfreihaltung erleichtert.

Siebelemente mit Stäben lassen sich besonders wirtschaftlich herstellen, wenn sie in das Befestigungsteil 13 eingesetzt und nach einer plastischen Verformung des Befestigungsteiles darin eingeklemmt werden. Ein Teil eines solchen Siebelementes ist in Fig. 4 zu sehen.

Claims

1. Verfahren zum Sortieren von nassen schmutzstoffhaltigen Faserstoffen (F), insbesondere Spuckstoffen aus Drucksortierern in der Altpapieraufbereitung, bei dem der zu sortierende Faserstoff (F) in eine Einlaufkammer (3) einer Sortiervorrichtung gelangt, welche nicht vollständig mit dem Faserstoff (F) gefüllt wird,
wobei der Faserstoff durch ein die Einlaufkammer (3) zumindest teilweise begrenzendes Siebelement (2) in eine Gutstoffkammer (4) hindurchgeleitet wird, wobei zumindest ein beträchtlicher Teil der Schmutzstoffe das Siebelement (2) nicht passiert, sondern davon abgewiesen wird,
wobei das Abgewiesene (R) zusammen mit dem übrigen in der Einlaufkammer sich befindenden Faserstoff (F) durch ein Bewegungselement (5) bewegt wird,
wobei das Abgewiesene (R) gesammelt und aus der Einlaufkammer (3) entfernt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Siebelement (2) mit einer Vielzahl von spaltförmigen Öffnungen versehen ist, welche Sortierschlitze (6) bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierschlitze (6) im wesentlichen zueinander parallel sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung (Pfeil 15, 15') des Bewegungselementes (5) zur Längserstreckung der Sortierschlitze (6) senkrecht ist mit einer maximalen Abweichung von ± 30°.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) beim Einlauf in den Sortierschlitz (6) durch die Bewegung (Pfeil 15, 15') des Bewegungselementes (5) gegen einen Vorsprung (7) des Siebelementes (2) gefördert wird, welche sich über den Teil des Siebelementes (2), der sich an der gegenüberliegenden Seite des Einlaufes (3) befindet, um eine Höhe (h) von mindestens 0,1 mm erhebt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (7 eine Höhe (h) von mindestens 0,5 mm hat.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) beim Einlauf in den Sortierschlitz (6) gegen den Vorsprung (7) des Siebelementes (2) gefördert wird, und zwar an die Seite, an der die Kante des Vorsprungs (7) zur Bewegungsrichtung (Pfeil 15) den größeren Winkel (β') aufweist.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) beim Einlauf in den Sortierschlitz (6) um einen Umlenkwinkel (α) von mindestens 90° umgelenkt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) beim Einlauf in den Sortierschlitz (6) um einen Umlenkwinkel (α') zwischen 60 und 90° umgelenkt wird.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgewiesene (R) beim Sortieren auf einen Trockengehalt von mindestens 8% eingedickt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgewiesene (R) beim Sortieren auf einen Trockengehalt von mindestens 12% eingedickt wird.

11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) den Spuckstoff mindestens einer in der Papierstoff-Aufbereitung verwendeten Reinigungs- oder Sortiervorrichtung enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstoff (F) den Spuckstoff eines in der Papierstoff-Aufbereitung verwendeten Drucksortierers enthält.

13. Siebvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche,

- mit einem Gehäuse (1), das durch ein Siebelement (2) in mindestens zwei Kammern aufgeteilt wird, und zwar eine Einlaufkammer (3) und eine Gutstoffkammer (4),
- mit mindestens einem in die Einlaufkammer (3) hineinführenden Einlaufrohr (10)
- mit mindestens einem aus der Gutstoffkammer (4) herausführenden Gutstoffrohr (11) mit mindestens einem aus der Einlaufkammer (3) herausführenden Rejektauslaß (12)
- mit mindestens einem relativ zum Siebelement (2) bewegbaren Bewegungselement (5) -
dadurch gekennzeichnet, daß das Siebelement (2) mit Sortierschlitzen (6) versehen ist.

14. Siebvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Zuströmseite zu den Sortierschlitzen (6) jeweils mindestens ein Vorsprung (7) befindet.

15. Siebvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieschlitze (6) eine Schlitzweite zwischen 0,05 und 5 mm haben.

16. Siebvorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieschlitze (6) eine Länge haben, die mindestens das 30-fache der Schlitzweite beträgt.

17. Siebvorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierschlitze (6) im wesentlichen über die ganze Länge des Siebelementes (2) durchgängig sind.

18. Siebvorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sortierschlitze (6) zwischen einer Vielzahl von Stäben (9) befinden.

19. Siebvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (9) im wesentlichen parallel ausgerichtet sind.

20. Siebvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stäbe (9) eine Form aufweist, die im wesentlichen aus einem Dreieck mit abgerundeten Kanten gebildet ist.

21. Siebvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreieck an der in der in ein Befestigungsteil eingelassenen Firstseite eine Verdickung aufweist.

22. Siebvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stäbe (9) eine Form aufweist, die im wesentlichen aus einem Viereck mit abgerundeten Kanten gebildet ist.

23. Siebvorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (9) geneigt angeordnet sind, wobei sich jeweils ein Vorsprung (7) gegenüber der Gegenfläche des jeweils benachbarten Stabes (9) ausbildet.

24. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (9) aus einem gezogenen Stahl-Profil bestehen.

25. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebelement (2) aus mehreren Siebschalen mit jeweils unterschiedlichen Schlitzweiten besteht, und daß die Siebschalen so in die Siebvorrichtung eingesetzt sind, daß die dem Rejektauslaß (12) nähere Siebschale die engere Schlitzweite hat.