DE2027028A1 - Siebmaschine für Fasersuspensionen - Google Patents

Description

8266-7O/kö/S
Convention Date:
June 2, 1969

Bird Machine Company, South Walpole, Mass., V.St.A.

Siebmaschine für Fasersuspensionen

Die Erfindung betrifft eine Siebmaschine für Fasersuspensionen, insbesondere eine solche mit Schlitzsieb zum Heraussieben von Splittern, Schmutz und anderen Fremdstoffen aus dem annehmbaren oder brauchbaren Fasermaterial.

Für das Sieben vieler Fasersuspensionen (Aufschwemmungen von * Fasermaterial in Flüssigkeit), insbesondere solchen, die verhältnismäßig lange Fasern, die nicht als unbrauchbar ausgeschieden werden sollten, enthalten, wären an sich Siebe mit Langschlitzen besser geeignet als Rundlochsiebe. Bekannte Siebvorrichtungen mit Λ Schlitzsiebplatten sind jedoch ernsthaften Beschränkungen unterworfen, aufgrund deren sie nicht zufriedenstellend oder in vielen Fällen sogar unbrauchbar sind. Für Feinsiebzwecke, wo schmale Schlitze erforderlich sind, brauchte man eine übermäßig große Siebfläche, um den nötigen Siebwirkungsgrad und die nötige Siebleistung zu erzielen. Außerdem werden die Schlitze zu oft verstopft. Ferner arbeiten die bekannten Schlitzsiebe nicht so gut, wie sie es theoretisch sollten, und zwar besonders bei hohen Dickflüssigkeits- oder Dichtigkeitsgraden, wie sie in der Zellstoff- und Papierherstellung zunehmend gebräuchlich werden,

?)er Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schlitsssiebvorrichtung zu schaffen, die einen größeren Siebwirkungsgrad und eine größere Siebleistung bei gegebener Schlitzfläche als

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bekannte Vorrichtungen dieser Art hat.

Die Siebvorrichtung soll weniger anfällig· gegen Verstopfen, billiger und leichter zu warten sein als bekannte Vorrichtungen mit gleicher Siebgröße und Schlitzfläche.

Die Siebvorrichtung soll dabei in der Lage sein, einen weiten Bereich unterschiedlicher Fasersuspensionskonsistenzen oder -dichtigkeitsgraden mit nahezu gleichem Wirkungsgrad zu verarbeiten.

Erfindungsgemäß wurde gefunden daß es bei Schlitzsiebmaschinen für Fasersuspensionen im Hinblick auf gleichmäßig maximalen Wirkungsgrad, gleichmäßig maximale Siebleistung und Verstopfungsfreiheit darauf ankommt, daß die Schlitze einheitlich in im wesent liehen dem gleichen Winkel zur Fließrichtung der Suspension an jedem Schlitz angeordnet sind, wobei im allgemeinen der gewählte einheitliche Winkel ungefähr 90° zur Fließrichtung sein sollte. Bei Sieben von der Art, mit welcher es die Erfindung zu tun hat, verlaufen die Schlitze mit ihren langen Achsen parallel zueinander und gewöhnlich parallel zur Siebplattenachse. Da der Flußverlauf bei derartigen Sieben sich im Zuge des Fließens der Suspension über die Platte vom Auflauf zum Ablauf ziemlich scharf ändert, ergibt sich bei nichteinheitlieher Winkellage der Schlitze zur Flie_ß richtung ein schlechtes Arbeiten des Siebes»

Erfindungsgemäß ist eine Siebmaschine mit Schlitzsiebplatte vorgesehen, bei der die Winkelorientierung der langen Achsen der Schlitze zur Siebachse nicht einheitlich ist_a sondern sich allgemein entsprechend, der Änderung des Flußwinkels oder der Fließrichtung der Suspension im Zuge des Fließens über das Sieb ändert* Die se Änderung der Winkelorientierung der Schlitze ist so beschaffen, daß die Uxnkelorientierung der Schlitze zur Fließrichtung der Suspension über den Schlitzen annähernd einheitlich bleibt.

Bei typischen Drucksiebmasschinen für Zellstoff- und Papierstoffasern ändert sich die Winkelorientierung des Suspensionsflusses über die Siebplatte zur Siebachse von einer siemlich steil winkligen Spirale am Auflaufende in der Größenordnung vp« 45° ^zur

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Siebachse bis zu einem beinahe zirkulären Fluß um die Siebachse am Ausschußauslaß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf eine solche Siebmaschine sind die Schlitze der Gruppe am Auflauf- oder Einlaßende mit ihren langen Achsen im Winkel von im wesentlichen 45° zur Siebachse angeordnet, während die Schlitze der Gruppe am Ausschußauslaß mit ihren Achsen im wesentlichen parallel zur Siebachse angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Gruppen können eine oder mehrere Gruppen von Schlitzen vorgesehen sein, die «it ihren langen Achsen in einem Winkel zwischen 45° und 0° zur Siebachse, entsprechend dem Flußwinkel der Suspension zur Siebachse im Bereich der Schlitze dieser Gruppe, an ä geordnet sind. Vorzugsweise enthält die Maschine eine drehbare Schütte!- oder Stoßeinrichtung, die dem Sieb positive und negative Stöße erteilt und zweckmaBigerweise in For« einer Trommel ausgebildet ist, deren Oberfläche radial versetete Teile hat, um die Stoßwirkung hervorzurufen.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 den teilweise im Schnitt, teilweise weggebrochen dargestellten Seitenaufriß einer Siebvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung}

Figur 2 einen Horizontalschnitt der Siebvorrichtung nach Fi- gur i entlang der Schnittlinie 2-2j '

Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgeraäßen zylindrischen Siebplatte}

Figur 4 den teilweise i» Schnitt dargestellten Seitenaufriß einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung} und

Figur 5 in Draufsicht einen Teil einer scheibenförmigen Platte für die Vorrichtung nach Figur 4.

Die in Figur 1 gezeigte Siebvorrichtung hat ein vertikal angeordnetes Druckgehäuse 10 mit einer abnehmbaren Druckhaube 12. Im oberen Bereich des Gehäuses 10 ist ein ringförmiger Einlaßkanal 14

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ausgebildet, in den durch eine Einlaßleitung l6 der zu siehende Faserstoff eingespeist wird. Mit dem Einlaßkanal 14 steht eine Ab fangvorrichtung /in Verbindung, um schwere Abfallstücke, die durch ". Zentrifugalkraft gegen den Gehauseumfang geschleudert werden, zu entfernen.

Der Einlaßkanal oder die Einlaßrinne 14 steht in Radialrichtung über eine Prallwand 20 mit dem Mittelteil der Siebvorrichtung in Verbindung. Zirkumferential unter der Prallwand 20 ist ein durchbrochenes Siebteil 22 angeordnet, das mit seiner Wand 24 im Abstand innerhalb der Wand des Gehäuses 10 angeordnet ist, so daß außerhalb des Siebteils 22 eine ringförmige Abnahmekammer 26 gebildet ist. An die Abnahmekammer 26 ist eine tangentiale Abnahmeleitung 28 zum Austragen von Flüssigkeit bzw, Suspension unter erheblichen Druck angeschlossen, die mit ihrem Anfangsteil über die volle Höhe des Siebteils 22 reicht.

Unterhalb des zylindrischen Siebteils 22 in Verbindung mit dessen Innenseite ist eine ringförmige Ausschuß- oder Abfallrinne 30 angeordnet. Mit der Abfallrinne 30 steht eine Abfalleitung 32 für das Austragen von Flüssigkeit bzw. Suspension unter erheblichem Druck in Verbindung, die mit einem Ventil 34'für die Strömungsregulierung versehen ist.

Das Gehäuse 10 ist im Horizontalschnitt (Figur 2) etwas schneckenförmig ausgebildet, und das Siebteil 22 ist so darin angeordnet, daß die Abnahmekammer 26 in ihrer radialen Breite allmählich in Umfangsrichtung zunimmt, und zwar über ihre gesarate Ausdehnung bis zur Mündung in die Abnahmeleitung 28»

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Schüttel- oder Stoßvorrichtung eine kegelstumpfförmige Drehtrommel 36 mit unregelmäßig geformter Oberfläche ihrer Wandung 38 und mit einer Länge, die gleich der des Siebteils 22 ist, sowie mit einem Durchmesser, der im wesentlichen der gleiche, jedoch mit Spielraum, ist. Die Drehtrommel 36 ist auf einer Welle 42 um die Achse 40 des Siebteils drehbar. Die Welle 42 reicht in und unter einen Lagersockel 44 und trägt eine Riemenscheibe 46, die durch einen Riemen 48»

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BAD ORfGINAL

oder eine Reihe von Riemen angetrieben wird. Der Riemen 48 wird durch einen Elektromotor 50 angetrieben, der gewöhnlich in der Lage sein sollte, die Trommel 36 mit einer Oberflächengeschwindig keit von mindestens 915 m (3000 Fuß) pro Minute bei mit Flüssigkeit vollem Gehäuse zu drehen. Es können stattdessen auch andere Arten von Schüttel- oder Stoßvorrichtungen wie Flügel oder Schaufeln verwendet werden.

Das Siebteil 22 (Figur 3) hat zwei Gruppen 52 und 54 von Schlitzen. Die Schlitze der Gruppe 52 in der oberen Hälfte des Siebteils 22 sind im Winkel von ungefähr 45 zur Siebteilachse angeordnet und können beispielsweise 3» 5 cm (l 3/8 Zoll) lang und 0.04 cm (0,016 Zoll) breit sein und einen solchen Abstand haben, daß allgemein rechteckige Schlitzabschnitte 56 gebildet werden, wobei die Schlitze der Gruppe 52 aufgrund ihrer Winkelorientierung mit ihren langen Achsen ungefähr rechtwinklig zur Flußrichtung der Suspension an ihnen liegen. Die Schlitze der Gruppe 54 in der unteren Hälfte des Siebteils 22 liegen mit ihren langen Achsen im Winkel von ungefähr 15 zur Achse 40, so daß sie mit ihren Achsen ungefähr rechtwinklig zur Flußrichtung an ihnen orientiert sind. Die Schlitze der Gruppe 54 können beispielsweise 4*1 era (l 5/8 Zoll) lang und 0,04 cm (0,016 Zoll) breit sein und einen solchen Abstand haben, daß allgemein rechteckige Schlitzabschnitte 60 gebildet werden. Die Gruppen 52 und 54 sind so angeordnet, daß die Achsen der Schlitze weitmöglichst rechtwinHig zur Flußrichtung des Faserstoffes am jeweiligen Ort der Schlitze bei in Betrieb befindlicher Vorrichtung orientiert sind, um die Siebleistung und den Wirkungsgrad der Vorrichtung zu erhöhen.

Im Betrieb wird der Motor 50 angelassen, so daß die Trommel 36 sich dreht· Faserstoff unter Druck läuft durch die Leitung 16 in die Einlafirinne 14 ein, sodann Über die Prallwand 20 und zwischen der Trommel 36 und dem Siebteil 22 nach unten, wo er durch die sich drehende unregelmäßig geformte Wand 38 der Trommel 36 geschüttelt wird. Der Abfall oder Ausschuß aus dem fließenden Faserstoff wird durch das Siebteil 22 weggesiebt und läuft weiter nach unten in die Abfallrinne 30 und durch die Abfalleitung 32. Der

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übrige, einwandfreie Faserstoff fließt durch die Schlitze im Sieb 22, in die Abnahmekammer 26 und tritt durch die Abnahmeleitung aus. Wie bekannt ist die Austragung oder Entfernung des Abfalls aus dem Faserstofffluß umso besser, je schmaler die Schlitze sind. Bei Verwendung von schmaleren Schlitzen vergrößert sich jedoch die Häufigkeit der Siebverstopfung bei gegebener Trommeldrehgeschwindigkeit erheblich, oder die Trommel muß beträchtlich erhöht werden, um die Verstopfungshäufigkeit gleich niedrig zu halten. Die Richtung des Faserstoffflusses in das Sieb ändert sich in dem Maße, wie der Faserstoff entlang des Siebes nach unten läuft. Beispielsweise bei einem Abfallfluß von 10 % in einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art kann der Winkel des Faserstoffflusses in einem Siebabteil mit engem Ringvolumen für verschiedene Stellen entlang des Siebes wie folgt errechnet werden:

Ort der Längsrichtung Flußwinkel zur der Siebplatte Horizontalen

oben 55

1/4 unten 42

1/2 unten 29°

3/4 unten 16°

unten 4

Der Faserstoff tritt mit dem besten Wirkungsgrad durch die Schlitze hindurch, wenn diese senkrecht zur Flußrichtung liegen. Xm Idealfall wären die Schlitze an sämtlichen Stellen senkrecht oder rechtwinklig, zur Flußrichtung. Jedoch ist es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus unzweckmäßig, Schlitze mit vielen unterschiedlichen Winkeln herzustellen. Iu der Praxis reicht die Erhöhung des Wirkungsgrades, die mit Schlitzen in zwei od#r drei verschiedenen Winkelorientierungen erzielt wird, aus, ug die zusätzlichen Herstellungskosten für das Sieb zu rechtfertigen· Die erfindungsgemäße Siebmaschine hat eine größere Siebleistung, d.h, einen größeren Faserstoffdurchlauf pro Tag bei gegebene» Druck, gegebener Drehgeschwindigkeit und gegebenem Abfallfluß, «1s die bekannten Maschinen.

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In Figur 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, bei der als Schüttelvorrichtung eine drehbare Scheibe oder Platte 70 dient, die in einem gewünschten Maße radial abgeschrägt ist, so daß sie eine Siebzone oder Siebkanuner 72 bildet. Der aus der Einlaßleitung 76 unter Druck in die Kammer 7 2 einlaufende Faserstoff wird durch eine Siebscheibe 74 gesiebt, wobei der einwandfreie Teil des Faserstoffs in eine Abnahmekammer 78 läuft, während der Abfall durch eine Abfalleitung 80 herausgepreßt wird. Bei dieser Ausführungsform nimmt der Winkel des Faser stoffflusses relativ zu einer Radiallinie (gesehen von oben auf die Siebbplatte 74, Figur 5) in dem Maße zu, wie der Faserstoff g nach außen fließt. Es sind daher die Schlitze der Gruppe am Außenrand der Siebbplatte 74 mit ihren Achsen 82 in einem kleineren Winkel (15°) relativ zur Radialrichtung angeordnet als die Achsen 84 (45° zur Radialrichtung) der Schlitze der Gruppe am Innenumfang der Siebscheibe 74·

Durch die Erfindung wird also, kurz gesagt, eine Siebmaschine für Fasersuspensionen mit einem Sieb mit langgestreckten Schlitzen, die entlang des in seiner Richtung sich ändernden Flußtieges der Suspension angeordnet sind, dadurch wirksamer und verstopfüngsfreier gestaltet, daß die Schlitze in mindestens zwei Bereichen des Flußweges mit ihren Längsachsen in einem Bereich in einem Winkel zu den Längsachsen der Schlitze des anderen Bereiches so μ angeordnet sind, daß die Schlitze der genannten Bereiche mit ihren Längsachsen, in einem im wesentlichen einheitlichen Winkel, vorzugsweise ungefähr im rechten Winkel, zur Flußrichtung der Suspension über ihnen trotz verschiedener Flußrichtungen in den entsprechenden Bereichen orientiert sind.

BAD ORIGINAL

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Claims (1)

1. - ο —

   Patentansprüche

   1.) Siebmaschine für Fasersuspensionen mit einem Sieb mit langgestreckten Schlitzen, einem Einlaß am einen Ende des Siebes und getrennten Auslässen für durch das Sieb passierende und nicht durch das Sieb passierende Suspension am anderen Ende des Siebes, wobei das Sieb, der Einlaß und die Auslässe so angeordnet sind, daß der Suspensionsfluß vom Einlaß zum Auslaß für nicht passierende Suspension über die Schlitzfläche des Siebes in einer Winkelrichtung erfolgt, die sich gegen den letztgenanntein. Auslaß zu erheblich ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der Gruppe (52) am Einlaßende des Siebes (22) mit ihren Längsachsen in einem im wesentlichen einheitlichen Winkel zu den Längsachsen der Schlitze der Gruppe (54) am Auslaßende des Siebes angeordnet sind, wobei die Winkelbeziehung der Achsen der Schlitze beider Gruppen so gewählt ist, daß sich .ein im wesent liehen einheitlicher Winkel der Flußrichtung der Suspension zu den Längsachsen der Schlitze jeder Gruppe trotz der Änderung des Flußrichtungswinkels der Suspension ergibt.

   2. Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelorientierung der Längsachsen der Schlitze einer Gruppe zu dßn Längsachsen der Schlitze der anderen Gruppe so bemessen ist, daß die Flußrichtung der Suspension an den Schlitzen jeder Gruppe im wesentlichen rechtwinklig zu den Längsachsen der Schlitze verläuft.

   .3. Siebmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kenn ze ich net, daß zwischen den beiden Schlitz-Gruppen Schlitze vorgesehen sind, die mit ihren Längsachsen in einem winkel zu den Längsachsen der Schlitze beider Gruppen orientiert sind, derart, daß eine Änderung des Flußrichtungswinkels der Suspension in diesem Zwischenbereich kompensiert wirdund die Flußrichtung an den Zwischenschlitzen in im wesentlichen dem gleichen Winkel zu den Längsachsen dieser Schlitze wie die Flußrichtung an den Schlitzen der beiden Gruppen orientiert ist.

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   4. Siebmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb eine Achse umgibt, um welche die Suspension mit sich ändernder Winkelorientierung fließt, und daß um diese Achse gegenüber dem Sieb eine Schüttelvorrichtung (36) drehbar ist.

   5. Siebmaschine nach Anspruch 4> dadurch g e ke η η ζ e i chnet, daß die Schüttelvorrichtung (36) eine im wesentlichen durchgehende Oberfläche (38) um die genannte Achse (42) hat, die mit gegenüber anderen Teilen versetzten Teilen versehen ist, derart, daß Stöße erzeugt werden. g

   6. Siebmaschine nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Schüttelvorrichtung im wesentlichen zylindrisch um die genannte Achse (42) ausgebildet ist.

   7· Siebmaschine nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (74) und die Schüttelvorrichtung (70) in beabstandeten Ebenen angeordnet sind, die im wesentlichen rechtwinklig zu der genannten Achse liegen (Figur 4 und

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