DE2208549A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Fraktionieren von Teilchensuspensionen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Fraktionieren von TeilchensuspensionenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
BANKKONTO:
BANKHAUS H. AUFHÄUSER
8 MÜNCHEN 2.
4/Ma
Case 3034
Case 3034
Sten Eskil Einarsson AhIfors, Hedemora/Schweden
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Fraktionieren von Teilchensuspensionen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen und Fraktionieren
von Teilchensuspensionen, insbesondere von Faseraufschwemmungen,
bei dem die Suspension unter Druck zu einer äußeren ringförmigen Kammer einer Vorrichtung, die eine Anzahl
von konzentrisch angeordneten Kammern umfaßt, geführt wird und ins Innere der Vorrichtung fließt, um gereinigt
und fraktioniert zu werden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens und betrifft Siebe vom geschlossenen
Zentrifugentyp, die eine äußere ringförmige Kammer, die mit einem Einlaß für die Fasersuspension versehen ist und in
radialer Richtung nach außen durch einen stationären zylind-
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rischen oder konischen Mantel und in radialer Richtung nach innen durch eine erste drehbare zylindrische oder konische
mit einer Suspensionpulsationseinrichtung versehene Trommel
begrenzt ist, und eine innere kreisförmige Kammer mit Auslassen für Verunreinigungen, z.B. die auszuscheidenden Bestandteile, umfassen, wobei die innere Kammer in radialer Richtung
nach außen durch die erste Trommel und in radialer Richtung nach innen durch eine zylindrische oder konische zweite Siebtrommel begrenzt wird, und die weiter einen Durchgang umfassen, der sich in der zweiten Siebtrommel befindet, angeordnet ist, um die gereinigte Fasersuspension, d.h. die gewünschten Bestandteile, aufzunehmen und mit einem Auslaß für
diese in Verbindung steht.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie sie in der schwedischen Patentschrift 316 363 beschrieben
sind, zu verbessern in bezug auf den Ablauf der Reinigung der Fasersuspension und in bezug auf die Verringerung des Gehaltes an Primärfasern in dem ausgeschiedenen Bestandteil
und seinem Gehalt an kleinen und schweren Verunreinigungen.
Die gewünschten Verbesserungen werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren und der Vorrichtung dadurch erhalten, daß pulsie rende Wellen in der Suspension mit Hilfe einer ersten rotierenden Siebtrommel erzeugt werden, die mit einer Suspensions
pul sationseinrichtung und Sieböffnungen versehen ist, daß die Suspension während ihres Durchgangs nach innen zuerst
durch die erste Trommel tritt, die mit Sieböffnungen und der Suspensionspulsationseinrichtung versehen ist, wobei grobe
und/oder schwere Verunreinigungen wie Astknoten und Sand von der Suspension getrennt werden, daß die Suspension dann durch
eine zweite Siebtrommel tritt, die beträchtlich feinere Sieböffnungen
als die erste Trommel hat, um die Suspension weiter zu reiniopn, und daß die Verunreinigungen von dem Raum, der
zwischen den zwei Siebtrommeln gebildet wird, entfernt werden und die gereinigte Suspension von dem Raum in der zweiten
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Siebtrommel entfernt wird, wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch auszeichnet, daß die erste Trommel mit
beträchtlich größeren Sieböffnungen als die Sieböffnungen in der zweiten Siebtrommel versehen ist, um zu ermöglichen, daß
die Fasersuspension durch die erste Trommel, wobei die gröberen und schwereren Verunreinigungen von der Suspension getrennt
werden, zu der zweiten Siebtrommel tritt, und daß die Suspension durch deren Durchgang gereinigt wird.
Wenn erfindungsgemäß vorgegangen wird,wird die Fasersuspension
aufeinanderfolgend, um das auszuscheidende Abfallmaterial von dieser zu trennen, zuerst grob nach innen durch eine sich
schnell drehende erste Siebtrommel gesiebt, die mit der Suspensionspul sationseinrichtung und Sieböffnungen (die Öffnungen
haben zweckmäßigerweise einen Durchmesser von 4-8 mm)..
versehen ist, worauf die Suspension fein gesiebt wird, indem sie durch eine zweite Siebtrommel tritt, die konzentrisch
mit der ersten Siebtrommel angeordnet ist und zweckmäßigerweise sich mit einer hohen Geschwindigkeit in entgegengesetzter
Richtung zu dieser drehen kann. Die Öffnungen der zweiten Siebtrommel haben zweckmäßigerweise die Form von Löchern
mit einem Durchmesser von 1 bis 2,5 mm oder von Schlitzen mit einer Breite von 0,2 bis 0,6 mm. Die Bedingungen für das Feinsieben
der Fasersuspension, z.B. eines Faserstoffes, kann so für das Endbehandlungsverfahren angepaßt werden und ist sozusagen
nicht durch die verschiedenen Bedingungen eingeschränkt, die aus verschiedenen Gründen bei dem vorhergehenden Grobsiebverfahren
erforderlich sind.
Die Abtrennung des größten Teils der kleinen und schweren Verunreinigungen,
die in dem Faserstoff enthalten sind, wie Sand, Rost usw. wird während des Grobsiebvorganges bewirkt und daher
wird die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die erste Siebtrommel
gedreht wird, so eingestellt, daß ihre Zentrifugalwirkung für diesen Zweck ausreichend ist. Um die Trennwirkung
zu verstärken, ist die erste Trommel mit Pulsationen erzeugen-
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den äußeren Ausformungen versehen, z.B. mit flügel-, becher- oder schaufeiförmigen Vorsprüngen, die längs des Umfangs in
einer oder mehreren Zonen angeordnet sind, die mit gelochten Zonen abwechseln oder mit diesen kombiniert sind.
Wasser unter Druck wird zu den Endteilen des Astknotenentfernabschnittes
und des Feinsiebabschnittes zum Zwecke des Verdünnens und Spül ens zugeführt.
Die Siebbarkeit und der Grad, in welchem der Faserstoff gesiebt
und/oder gereinigt werden kann, ändert sich über einen weiten Bereich mit den verschiedenen Arten des Faserstoffes. Daraus
folgt, daß die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die Trommeln gedreht werden sollen, um den gewünschten Grad des Siebens und
Reinigens des Faserstoffs zu erreichen, ebenso stark verschieden sein kann entsprechend den verschiedenen Arten des Faserstoffs·
Die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Siebtrommel wird hauptsächlich
durch die gewünschte Zentrifugalwirkung in bezug auf das Entfernen kleinerer und schwererer Verunreinigungen bestimmt
und ist normalerweise von der Größenordnung von 7 - 15 m/sec. oder möglicherweise geringer.
Die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Siebtrommel wird in bezug auf den infragekommenden Faserstoff und seine Konsistenz zusammen
mit der ausgewählten Lochung so festgelegt, daß der Siebablauf sicher vollendet werden kann bei den Schwankungen, die
während des Betriebs der Anlage in bezug auf die Siebbarkeit und die Konzentration des Faserstoffs auftreten. Das Feinsieben
des Faserstoffs sollte daher nicht mehr forciert werden als notwendig, da anderenfalls die Reinheit des Faserstoffs
leicht nachteilig beeinflußt wird. Die zweite Siebtrommel ist daher so eingerichtet, daß sie sich bei Umfangsgeschwindigkeiten
dreht, die einen breiteren Bereich als bei der ersten Siebtrommel überdecken, z.B. normalerweise bei Geschwindigkeiten
der Größenordnung von 7 bis 20 m/sec.
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Aus der vorhergehenden Diskussion der geeigneten Umfangsgeschwindigkeiten
für die jeweiligen Trommeln wird deutlich, daß die zwei Zwischenräume zwischen der ersten Siebtrommel und dem
feststehenden Mantel und zwischen den zwei Trommeln so eingestellt
werden nüssen,daß ein optimaler Reinigungsablauf erzielt
wi rd.
Die Trommeln, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden, verlaufen nach außen und nach unten geeignet konisch,
so daß sowohl die äußere ringförmige Kammer zwischen der ersten Siebtrommel und dem umgebenden zylindrischen ortsfesten
Mantel, der nach Wunsch leicht nach außen oder nach innen konisch verlaufen kann, als auch die innere ringförmige Kammer
zwischen den Trommeln nach unten kleiner werden· Wenn der äußere ortsfeste Mantel leicht nach innen und nach unten konisch
verläuft, kann die erste Siebtrommel eine rein zylindrische Form haben, wie sie ebenso die zweite Siebtrommel haben kann*
Der Faserstoff, der durch die erste Siebtrommel zu der ringförmigen
Kammer zwischen den Trommeln fließt, bildet eine schnell rotierende Flüssigkeitsschicht auf der Innenseite der
ersten Siebtrommel und eine Flüssigkeitsschicht auf der Außenseite der zweiten Siebtrommel, die schnell in der entgegengesetzten
Richtung zu der Flüssigkeitsschicht an der ersten Trommel rotiert. Eine starke Turbulenz tritt zwischen den einander
entgegengesetzt rotierenden Flüssigkeitsschichten auf, die in einer ausflockenden Weise wirkt und die Abtrennung der Verunreinigungen
fördert.
Angrenzend an die Innenseite der zweiten Siebtrommel befindet sich eine geeignete Anzahl von ortsfesten den Faserstoff in
Pulsationen versetzenden Flügeln, die so konstruiert sind, daß
lokale Druckstoße von einer Frequenz von 20 bis 50 Stoßen pro
Sekunde zusammen an jedem Punkt der Siebeinrichtung bewirken, daß die Siebeinrichtung von anhaftenden Fasern gereinigt wird,
wobei die Pulsationen erzeugenden Flügel der Konzentration und
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Siebbarkeit des Faserstoffes und der Größe der Löcher oder der
. Breite der Schlitze in der Trommel angepaßt sind. Auch wenn eine vernünftige Toleranzgrenze dafür vorgesehen sein sollte,
sollte keine höhere Frequenz als notwendig verwendet werden, da jeder Flügel einen entsprechenden Teil des Umfangs der Siebtrommel
abschirmt und das Durchflußvolumen durch diese ver-* ringert.
Um die Pulsationswirkung zu verbessern und dadurch das Ausmaß
zu verbessern, indem die Lochung in der zweiten Siebtrommel von Fasern befreit wird, können Oberflächenverformungen
ähnlich den Verformungen an der Außenseite der ersten die Suspension in Pulsationen versetzenden Siebtrommel an deren Innenseite
angeordnet sein. Die Einrichtung um den Faserstoff in Pul sation zu versetzen kann auch Streifen umfassen, die geeignet geformt sind, um Wirbel ströme mit einer mehr betonten
Turbulenz und Druck- und Unterdruckstoßkräfte.gegen die zweite
Siebtrommel zu erzeugen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, in der die
Fig. l und 2 senkrechte axiale Schnitte durch zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform umfaßt in der Hauptsache eine sich schnell drehende Siebtrommel 1, eine grob siebende
und die Suspension in Pul sation versetzende Trommel 2, die außerhalb der Siebtrommel 1 und konzentrisch zu dieser angeordnet
ist, und einen ortsfesten Mantel 3, der konzentrisch zu den Trommeln 1 und 2 angeordnet ist. Der Mantel 3 ist an
Halterungen 4 angebracht, die an einem Siebgehäuse 5 befestigt sind, welches fest gegen einen Siebrahmen 6 angebracht ist,
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- 7 welcher wiederum an einem Rahmen 7 angebracht ist·
Am oberen Ende der ersten Siebtrommel 2, in der Richtung der Strömung der Suspension gesehen, befindet sich eine Abdeckung 8,
welche fest auf einer drehbaren Welle 9 gelagert ist. Auf das obere Ende der zweiten Siebtrommel 1 ist eine Abdeckung 10 aufgepaßt,
die flache Pumpenflügel 11 besitzt. Die Abdeckung 10 ist fest auf einer Hülse 12 gelagert, welche auf der Welle 9
durch Radiallager 13 und 14 und Axiallager 15 gelagert ist. Die Hülse 12 ist ebenfalls nach außen in Radiallagern 16 und 17
an einem Lagerrahmen 18 gelagert, welcher an seinem oberen Ende an dem Siebrahmen 6 befestigt ist und an seinem unteren Ende
in diesen Rahmen vorsteht. Die Hülse 12 ist in axialer Richtung drehbar an dem Rahmen 18 über Axiallager 19 gelagert und
eine Hülse 20 ist an den Rahmen 18 angebracht und mit Stopfbuchsendichtungen 20a versehen. Die axiale Last auf die Welle
wird zu den Lagern 15 über einen Ring 21 übertragen und wird durch eine Hülse 22 aufgenommen, die an der Hülse 12 angebracht
ist.- Die radiale Lagerung der Welle 9 wird durch ein Radiallager 23 verstärkt, welches durch eine Schraube 28 über den Ring
21, Verschleißauskleidungen 24 und 255 eine Antriebsscheibe
26 und eine Platte 27 an der Welle 9 gehalten wird. Eine zweite Antriebsscheibe 29 für die zweite Siebtrommel 1 ist auf der
Hülse 22 gelagert und mit einer Stopfbuchsendichtung 30 versehen.
Die axiale Last auf die Hülse 12 wird durch einen Seeger-Ring
31 aufgenommen und wird über das Lager 17, einen Ring 32 und das Lager 19 auf die Hülse 20 übertragen, Vielehe fest an die
Hülse 12 angeschraubt ist, wobei die Hülse 12 in den Siebrahmen 6 eingepaßt ist.
Eine Mutter 33 ist vorgesehen, um die Abdeckung 8, eine Versen
1 ei ßau ski eidung 34 und das Lager 13 an der VielIe 9 anzubringen.
Die Abdeckung 8 ist mit Flügeln 35 versehen und die Abdeckung
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2208549 -βίο ist mit Stopfbuchsen 36 und 37 versehen.
Angrenzend an die Innenseite der zweiten Siebtrommel 1 befindet '
sich an dem Siebrahmen 6 eine Anzahl von Flügeln 38, die angebracht sind, um pulsierende Bewegungen in der Suspension zu erzeugen, so daß die Siebeinrichtung von blockierendem Material
befreit wird· Einer oder mehrere der Flügel 38 können hohl sein, um zu ermöglichen, daß Wasser durch sie durchtritt und nach
außen gegen die zweite Siebtrommel 1 gerichtet wird, um die Pulsationskräfte zum Reinigen der Siebeinrichtung zu unterstützen, und um den Faserstoff an der Außenseite der Trommel
über seine gesamte Höhe zu verdünnen.
Der Mantel 3 der dargestellten Ausführungsform ist an seinem
oberen Teil 39 mit groben Durchbohrungen versehen, die einen Durchmesser von 20 bis 25 mm haben. Der untere Teil 40 des
Mantels 3 ist mit einem Auslaß 41 für Astknoten und ähnliches versehen und ist gelocht, um das Spül- und Verdünnungswasser
durchtreten zu lassen.
Die zweite Siebtrommel 1 ist an ihrer Unterseite mit einer Dichtung 42 versehen, die in der dargestellten Ausführungsform vom
sogenannten mechanischen Typ ist.
Die erste Siebtrommel 2 ist mit Oberflächenausformungen 43 z.B.
flachen schaufeiförmigen Vorsprüngen versehen, die angebracht sind, um eine pulsierende Bewegung in der Suspension zu erzeugen,
wobei in der gezeigten Ausführungsform die Ausformungen sich in zwei Zonen längs des Umfangs befinden. Wenn es erwünscht ist,
können ähnliche Vorsprünge in entsprechenden Zonen an der Innen seite der Trommel angeordnet werden. Diese letzteren Zonen
können ebenfalls in axialer Richtung angeordnet sein, vorzugsweise parallel zu den Flügeln 38, und können geeignet
unterschiedlich mit einer größeren Abstufung in der Umfangsrichtung
als die flügel verteilt sein, um das gleichzeitige
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Auftreten von örtlichen entgegenwirkenden Pulsations- und
Reinigungswirkungen zu verhindern. Wie oben erwähnt wurde, kann die axiale Pulsationseinrichtung auch in der Form von
Streifen gebaut sein, wenn es erwünscht ist, Wirbel strömungen mit einer ätärker betonten Turbulenz und Druck- und Unterdruckstoßwirkungen
gegen die zweite Siebtrommel 1 zu erzeugen.
Wasser unter Druck zum Verdünnen und Spülen wird an den unteren Teilen der ersten Siebtrommel 2 durch Öffnungen 44 und Schlitze
46 an den zwei unteren Flanschen der Trommel eingeleitet.
Die Vorrichtung wird oben durch einen Deckel 45 abgeschlossen.
Die Antriebsscheiben 26 und 29 werden durch nicht gezeigte
Riemen und nicht gezeigte Elektromotoren angetrieben, die diametral
angeordnet sind, um die radiale Belastung der Lager zu verringern.
Es soll nun die Arbeitsweise dieser ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Die Faserstoffsuspension, d.h.
das Ausgangsmaterial, wird in die Vorrichtung tangential bei A zugeführt, von wo es in die ringförmige Abfallkammer B eintritt.
Das Abfallmaterial wird, wenn es erwünscht ist, bei C entfernt. Der Faserstoff wird über den Umfang verteilt und fließt nach
innen durch den grob gelochten Teil 39 des Mantels 3 und wird auf eine geeignete Geschwindigkeit und den erforderlichen Druck
durch die Flügel 35 beschleunigt, wobei der Faserstoff gleichzeitig zerfasert wird. Der Faserstoff tritt dann in die äußere
ringförmige Kammer D ein und fließt durch die gelochten Zonen der ersten Siebtrommel 2 unter dem Einfluß der Zentrifugal- und
Pumpwirkung, die hierdurch erzeugt wird, wo die Astknoten und anderes grobes Material von der Suspension getrennt wird. Der
verbleibende Faserstoff wird dann mit Wasser verdünnt, das unter Druck zu der Kammer E bei F durch die Öffnungen 40 in
den. Mantel 3 zugeführt wird. Die Astknoten usw. werden durch
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einen Auslaß 41 mit einem geeigneten Gegendruck bei G abgeführt.
Der von Astknoten und anderem grobem Material gereinigte Faserstoff fließt in die innere ringförmige Kammer N und nach innen
durch- die turbulente Flüssigkeitsschicht und die Öffnungen der zweiten Siebtrommel 1. Lokale Ansammlungen von Fasern an
den Öffnungen der Trommel werden durch Druckwellen zerteilt, die durch die Flügel 38 erzeugt werden.
Der verbleibende Faserstoff wird mit Wasser verdünnt, das bei H unter Druck zu der Kammer J zugeführt wird.
Der Teil des Faserstoffs, der durch die Peinsiebtrommel 1"ausgeschieden
wird, tritt in die Kammer K ein und verläßt die Vorrichtung bei L mit einem geeigneten Gegendruck, womit das Verhältnis
Volumen/Menge eingestellt wird.
Der durch die Feinsiebtrommel 1 durchgetretene Faserstoff verläßt
bei M die Vorrichtung.
Eine vereinfachte Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt, in der die Teile, die mit den in Fig. 1 gezeigten identisch
sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Ausführungsform der Fig. 2 ist für Faserstoffe gedacht, die besser vorgesiebt sind und kürzere Fasern aufweisen.
Der Hauptunterschied zwischen den zwei Ausführungsformen besteht darin, daß die Feinsiebtrommel der Fig. 2 ortsfest ist.
Die erste Trommel 2 ist in dieser Ausführungsform an der Abdeckung
8 befestigt, die auf der Welle 9 gelagert ist. Die Abdeckung 8 ist mit Flügeln 35 und 11 versehen.
An den oberen Flansch der zweiten Trommel 1 ist ein Ring 10 geschraubt. Die Trommel 1 mit dem Ring 10 ist mit dem oberen·
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Flansch der Trommel gegen den Flansch des Siebrahmens 6 und an der Unterseite gegen, den untersten Flansch des Siebgehäuses
5 angeordnet. Der Ring 10 ist fest an den oberen Flansch des Siebrahmens 6 geschraubt«
Der untere Teil der Lagerhülse 12 ist in den Siebrahmen & eingepaßt,
wobei der obere Teil fest an diesen angeschraubt ist.
Die Welle 9 ist oben in der Lagerhülse 12 mit Hilfe des Radiallagers
13 und unten mit Hilfe des Radiallagers 14 gelagert. Die axiale Last auf die Welle wird durch den Ring 21, das Axiallager
15 und eine Abdeckung 22 aufgenommen, die fest an die Lagerhülse 12 geschraubt ist. Die Abdeckung 22 ist mit einer
Stefa-Dichtung 30 versehen. Die Platte 27, die Antriebsscheibe 26, die Verschleißauskleidung 24, der Ring 21 und das Lager
sind durch die Schraube 28 an der Welle 9 befestigt. Die Abdeckung 8, die Verschleißauskleidung 34 und das Lager 13 sind
an der Welle 9 durch die Mutter 33 befestigt. Die Lager sind an der Oberseite durch Stopfbuchsen 36 und 36a abgedichtet.
Der obere Teil 39 des Mantels 3 ist grob mit Öffnungen mit einem
Durchmesser von 20 bis 25 mm gelocht, während sein unterer Teil geeignet gelocht ist, um das Eintreten.von Wasser unter
Druck zu ermöglichen, und mit einem Auslaß 41 für Ast-
ist,-
knoten usw. versehen. Die erste Trommel 2 ist mit Oberflächenausformungen
z.B. niedrigen napfförmigen Vorsprungen 43 versehen,
um die Suspension in Pulsation zu versetzen, die in der
gezeigten Ausführungsform in zwei Zonen angeordnet sind. Ähnliche
Vorsprünge können ebenso in entsprechenden Zonen auf der Innenseite der Trommel angeordnet sein, wenn es erforderlich
ist, wie dies bei der Ausführungsform 1 der Fall ist. Wasser
unter Druck wird zum Verdünnen durch die Öffnungen 44 zugeführt, die sich in dem unteren Teil der Trommel 2 befinden.
Die Vorrichtung ist oben mit Hilfe eines Deckels 45 verschlossen. Die Antriebsscheibe 26 wird durch einen nicht gezeigten
Riemen angetrieben, der an einen nicht gezeigten Elektromotor gekoppelt ist.
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Diese zweite Ausführungsform wird in der folgenden Weise betrieben.
Die Faserstoffsuspension, d.h. das Ausgangsmaterial
wird tangential bei A der Vorrichtung zugeführt, von wo es in die ringförmige Abfallkammer B eintritt, von der der Abfall
usw. bei C entfernt wird, wenn es erforderlich ist. Der Faserstoff wird um den Umfang verteilt und fließt durch den grob
gelochten Mantel teil 39 nach innen, wobei er auf eine geeignete Geschwindigkeit und einen geeigneten Druck durch die Flügel 35
beschleunigt wird, dabei wird gleichzeitig der Faserstoff zerfasert. Der Faserstoff tritt dann in die äußere ringförmige
Kammer D ein und tritt durch die Lochung der Trommel 2, um die Astknoten von der Suspension zu entfernen. Der Faserstoff wird
auch an den mit den Vorsprüngen 43 versehenen Zonen zerfasert und ausgeflockt und wird mit Wasser unter Druck verdünnt, das
durch die Lochung 40 in dem Mantel 3 eintritt. Der gelochte Teil des Mantels wird durch den Auslaß 41 unterbrochen, durch
den die Astknoten mit einem geeigneten Gegendruck bei G durchtreten, wobei der Gegendruck das Volumen reguliert.
Als Folge der Zentrifugal- und Pumpwirkung, die durch die Trommel 2 und die rotierende Flüssigkeitsschicht, die sich an deren
Innenoberfläche befindet, erzeugt wird, fließt der Faserstoff durch die Trommel in den ringförmigen Raum N zwischen den zwei
Trommeln, und tritt durch die Grenzschicht, die an die Feinsiebtrommel
1 angrenzt, und durch deren Lochung. Eine zusätzliche Pulsationswirküng wird durch z.B. napfförmige Vorsprünge
auf der Innenseite der Trommel 2 erhalten (siehe Ausführungsform 1).
Verdünnungswasser wird unter Druck dem unteren Teil der zweiten Siebtrommel 1-durch die Öffnungen 44 zugeführt. Der ausgeschiedene
Anteil des Faserstoffs tritt in die Kammer K ein und tritt bei L mit einem geeigneten Gegendruck aus, womit das
Volumen gesteuert wird. Der durch die Trommel 1 durchtretende Faserstoff verläßt die Vorrichtung bei M.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen zwei Auiührungsformen
beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. Um z.B. die Dichtung 42 in der Ausführungsform
der Fig. 1 wegzulassen, kann der gesiebte Anteil des Faserstoffs vom oberen Teil der Vorrichtung abgeführt werden, wobei
die Dichtung in diesem Falle zwischen dem gesiebten Faserstoff und dem der Vorrichtung zugeführten Faserstoff, d.h. dem
Ausgangsmaterial, angeordnet wird, wobei zweckmäßig eine gewisse Leckströmung von dem gesiebten zu dem zugeführten Faserstoff
auftritt. Es gibt eine Anzahl von verschiedenen Lösungsmöglichkeiten in dieser Hinsicht, die davon abhängen, ob die
Vorrichtung in einer Faserstoffleitung unter relativ hohem
Druck arbeitet, oder ob der gesiebte Faserstoff frei von der Oberseite fließen kann.
Weiter können bei der Ausführungsform der Fig. 2, die eine
ortsfeste Feinsiebtrommel aufweist, die Flügel 38 in einer Weise, die ähnlich der der zweiten Siebtrommel 1 in der Ausführungsform
der Fig. 1 ist, für die Rotation angebracht und bei geeigneten Geschwindigkeiten angetrieben werden.
Auch wenn weiter die gezeigten Ausführungsformen mit einer vertikalen
Mittelwelle versehen sind, kann die Welle alternativ dazu im wesentlichen waagerecht angeordnet sein, insbesondere
wenn auf diese Weise'die Vorrichtung einfacher und wirkungsvoller gemacht wird.
Wenn schließlich die Vorrichtung an einem Punkt im Verfahren verwendet wird, an dem die Astknoten bereits von dem Faserstoff
entfernt sind, werden noch verschiedene Arten von Verunreinigungen, die von der Suspension bei dem Grobsiebschritt
abgetrennt werden,' wie oben beschrieben, entfernt, aber es ist ebenso möglich, die Vorrichtung weniger aufwendig zu machen,
indem der beschriebene Druckwassereinlaß und/oder Astknotenauslaß weggelassen wird. Wenn die Vorrichtung weiter nicht
dafür gedacht ist, Abfallmaterial von dem Faserstoff zu entfernen,
kann auch die Abfallkammer 3 und, falls es erwünscht
ist, auch der grob gelochte Mantelteil 39 weggelassen werden.
209841/1008
Claims (29)
1. Verfahren zum Reinigen und Fraktionieren von Material suspensionen, insbesondere von Fasersuspensionen, bei dem die
Suspension unter Druck einer äußeren ringförmigen Kammer (D) zugeführt wird und nach innen fließt, um gereinigt und
fraktioniert zu werden, dadurch gekennzeichnet,
daß pulsierende Wellen in der Suspension mit Hilfe einer ersten rotierenden Siebtrommel (2) erzeugt werden,
die mit einer Suspensionspulsationseinrichtung und Sieböffnungen versehen ist, daß die Suspension während ihres
Durchtrittes nach innen zuerst durch die erste Trommel (2)
tritt, die mit den Sieböffnungen und der Suspensionspulsationseinrichtung
versehen ist, wobei grobe und/oder schwere Verunreinigungen wie Astknoten und Sand von der Suspension
getrennt werden, daß die Suspension dann durch eine zweite Siebtrommel (1) tritt, die wesentlich feinere Sieböffnungen
als die erste Trommel besitzt, um die Suspension weiter zu reinigen, und daß die Verunreinigungen von dem
Raum (N) entfernt werden, der zwischen den zwei Siebtrommeln gebildet wird, und daß die gereinigte Suspension
von dem Raum in der zweiten Siebtrommel entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verdünnung
sf lüssigkei t zu der Suspension in dem Raum (N) zwischen den zwei Siebtrommeln (1, 2) geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch l,oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß Verdünnungsflüssigkeit und/oder Spülflüssigkeit zu der
Suspension in der äußeren ringförmigen Kammer (D) geführt wird.
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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verunreinigungen, die von der Suspension
in der äußeren ringförmigen Kammer (D) getrennt werden, von dieser entfernt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Spülflüssigkeit zu der Innenseite der
zweiten Siebtrommel (1) zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension, bevor sie der äußeren
ringförmigen Kammer (D) zugeführt wird, durch einen grob gelochten Mantel (39) tritt, um grobes Material wie z.B.
Abfall von der Suspension zu trennen.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Ansprüche bis 6, mit einer äußeren ringförmigen Kammer (D), die einen
Einlaß für die zu reinigende und zu fraktionierende Fasersuspension aufweist, wobei diese Kammer radial nach außen
durch einen ortsfesten zylindrischen oder konischen Mantel und radial nach innen durch eine drehbare zylindrische
oder konische erste Trommel, die mit einer Pulsationen erzeugenden Einrichtung und Sieböffnungen versehen ist,
begrenzt wird, mit einer inneren ringförmigen Kammer, die radial nach außen durch diese erste Trommel und radial
nach innen durch eine zylindrische oder konische zweite Siebtrommel für das Feinsieben des Faserstoffs begrenzt
wird, und weiter mit einem Durchgang, der sich in der zweiten Siebtrommel befindet, vorgesehen ist, um die gereinigte
Fasersuspension, d.h. die gesiebte Suspension, aufzunehmen
und mit einem Auslaß für diese in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Trommel (2) mit beträchtlich
größeren Sieböffnungen als die Sieböffnungen in der zweiten Siebtrommel (1) versehen ist, um zu ermöglichen,
daß die Fasersuspension durch die erste Trommel (2) zu der zweiten Siebtrommel (1) durchtritt, wobei die
209841/1008
gröberen und schwereren Verunreinigungen von der Suspension
getrennt werden, und daß durch den Durchgang dieser die Suspension gereinigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Siebtrommel (1) ortsfest ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Siebtrommel (1) drehbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Siebtrommel (1) so angeordnet ist, daß sie sich
in einer Richtung entgegengesetzt zu der der ersten Trommel (2) dreht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß drehbare Flügel oder ähnliche Einrichtungen in geeigneter Weise an einem Ende der ersten Trommel
(2) angeordnet sind, um den notwendigen Druck in der äußeren ringförmigen Kammer (D) für die Strömung der Fasersuspension
nach innen durch diese Trommel (2) zu liefern.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere ringförmige Kammer (D) und/ oder die innere ringförmige Kammer (N) einen sich verringernden
Querschnitt in Richtung auf den Auslaß (L) für das ausgeschiedene Material,besitzt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere ringförmige Kammer (N) mit einer Kammer (J) für die Verdünnungsflüssigkeit verbunden
ist'.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere ringförmige Kammer (D) mit einer Kammer (E) für die Verdünnungsflüssigkeit und/oder
Spülflüssigkeit verbunden ist.
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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere ringförmige Kammer (D) mit einem Auslaß (41) für grobe und/oder schwere Verunreinigungen
wie Astknoten und Sand verbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspensionspulsationseinrichtungen (43) der ersten Trommel (2) von deren äußerer Oberfläche
vorstehen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspensionspulsationseinrichtungen der ersten Trommel (2) von deren inneren Oberfläche
vorstehen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspensionspulsationseinrichtungen der ersten Trommel (2) von deren innerer und äußerer Oberfläche
vorstehen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspensionspulsationseinrichtungen (43) der ersten Trommel (2) eine napfartige Form mit geeigneter
Kugeloberfläche haben.
20. Vorrichtung nach .einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Suspensionspulsationseinrichtungen (43) und die Sieböffnungen auf der ersten Trommel (2) abwechselnd
angeordnet und gleichmäßig verteilt sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Euspensionspulsationseinrichtungen
(43) in wenigstens einer Zone auf der ersten Trommel (2) angeordnet sind, die mit Zonen abwechseln, welche Sieböffnungen
aufweisen.
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22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Suspensionspulsationseinrichtungen (38) in einem kurzen Abstand von der inneren Oberfläche
der zweiten Siebtrommel (1) für eine relative Drehbewegung zwischen diesen weiteren Pulsationseinrichtungen
(38) und der zweiten Siebtrommel (1) angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine dieser weiteren Pulsationseinrichtungen
(38) einen hohlen Aufbau besitzt und mit Öffnungen versehen ist, um Spülwasser nach außen gegen die innere Oberfläche
der zweiten Siebtrommel (1) zuzuführen.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Trommel (2) Sieböffnungen mit einem Durchmesser von 4 bis 8 mm und die zweite Trommel
(1) Sieböffnungen mit einem Durchmesser von 1,0 bis 2,5 mm
hat.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Trommel (2) Sieböffnungen mit einem Durchmesser von 4 bis 8 mm und die zweite Trommel (1)
Siebschlitze mit einer Breite von 0,2 bis 0,6 mm hat.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die äußere ringförmige Kammer (D) mit einer Einlaßkammer (B) verbunden ist, und daß ein grob
gelochter Mantel, der zweckmäßigerweise Löcher mit einem Durchmesser von 20 bis 25 mm hat, zwischen den zwei Kammern
(D, B) angeordnet ist, in Strömungsrichtung der Suspension gesehen, um grobes Material, wie z.B. Abfall, abzutrennen.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Einlaß (A) für die Fasersuspension tangential erstreckt.
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28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehwelle (9) im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
gekennzeichnet, daß die Drehwelle (9) im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehwelle (9) im wesentlichen horizontal angeordnet ist.
209841/1008
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