DE2343155C2 - Einrichtung zur Siebung von Papierstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff eine Einrichtung zur Siebung von Papierstoff mit einem länglichen geschlossenen Gehäuse, In dessen Achse ein Flügelrad drehbar angeordnet Ist, dem konzentrisch ein zur Gehäusewandung beabstandetes Sieb mit kreisrundem Querschnitt zugeordnet Ist, mit einer an einem Gehäuseende am Siebinnenraum vorgesehenen Eintrittsöffnung für Papierstoff, mit einer Im Raum zwischen Gehäuse und Sieb vorgesehenen Austrittsöffnung für Papierstoff und mit einer Im durch das Sieb umschlossenen Raum vorgesehenen Austrittsöffnung für Siebungsrückstände.

Das kommerzielle Sieben von Papierstoff (Pulpe) wurde in der Anfangszelt mit dem sog. Flachsieb durchgeführt. Dies bestand lediglich aus einer Anordnung flacher Siebplatten mit schmalen Schlitzen, durch die die zu verarbeitende Pulpe lediglich fließen konnte. Ein Luftgebläse unter diesen Platten diente zur Freihaltung der Schlitze von Verstopfungen. Diese Siebe wurden dann weltgehend durch sog. schwerkraft- oder atmosphärenoffene Siebeinrichtungen ersetzt, welche einen mit mehreren Flügeln versehenen Rotor umfassen, der das zu siebende Material als nach außen gerichtete Strömung auf ein zylindrisches, perforiertes Sieb leitet. Eine Einrichtung dieser eingangs genannten Art 1st z. B. aus der DE-OS 19 20 167 bekannt. Das gesiebte Material gelangt durch dieses Sieb hindurch, während zurückgehaltene Siebrückstände am Ende des Siebes uuter Atmosphärendruck stehend austreten.

Die In dem Sieb vorgesehenen Perforationen sind größer als bei Flachsleben. Das Sieb dient als Unterlage für eine Papierstoffteilchenschicht, die das eigentliche Sieb darstellt. Diese Schicht wird zusammen mit dem übrigen Siebrückstandsstrom durch das rotierende Flügelrad In Bewegung gehalten und In axialer Richtung längs des Siebs bewegt, wobei brauchbare Papierstoffasern (Gutstoff) durch die Siebschicht und das Sieb hindurchtreten. Die von der Einrichtung erhaltenen Siebungsrückstände enthalten jedoch noch einen relativ großen Anteil an Gutstoff.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art von dem zugeführten Faserstoffstrom emen größeren Anteil an Gutstoffen Im Siebbereich auszutragen, als dies bisher möglich war. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Bereich einer ersten Austrittsöffnung für Siebrückstände ein Im wesentlichen zylindrischer Teilungsring außerhalb eines zylindrische* Flügelradabschnitts am Flügelrad angeordnet 1st, der den Siebrückstandsstrom In einen ersten Slebrückstandstellstrom außerhalb des Teilungsrings und einen zweiten Siebrückstandsteilstrom innerhalb des Teilungsrings aufteilt, wobei der erste Teilstrom der ersten Austrittsöffnung und der zweite Teilstrom einer zweiten, axial hinter der ersten Austrittsöffnung liegenden Austrittsöffnung zugeführt wird.

Durch die Aufteilung des Siebrückstandsstroms und das Abziehen der Teilströme durch zwei gesonderte Austrittsöffnungen wird erreicht, daß man bei der zweiten Austrittsöffnung die noch vorhandenen Rückstände mit Vorteil nochmals der Einrichtung zum Absieben zuführen kann. Dadurch gewinnt man eine wesentlich höhere Ausbeute an Gutstoffen. Dies liegt vor allem daran, daß die größeren Papierstoffasern bzw. Paplerstoffaserbündel, welche abzusieben sind (kein Gutsloff), sich In erster Linie unmittelbar an der Siebinnenseite aufhalten und somit hauptsächlich den ersten Teilstrom bilden, so daß dementsprechend der Gutstoffanteil im zweiten Teilstrom größer ist als Im ersten Teilstrom. Auch kommt der vergleichsweise niedrige Feststoffanteil (Konsistenz) des zweiten Teilstroms demjenigen des der Einrichtung zuzuführenden Materials ausreichend nahe, so daß die Rückführung des zweiten Teilstroms keine Betriebsstörungen verursacht.

Die gesonderte Ableitung der beiden Teilströme erreicht man mit baulich einfachen Mitteln durch einen ersten ringförmigen Kanal unmittelbar neben dem Sieb In Verbindung mit der ersten Austrittsöffnung sowie einen zweiten ringförmigen Kanal unmittelbar neben dem ersten Kanal, der mit der zweiten Austrittsöffnung In Verbindung steht. Zur Verringerung der Menge brauchbarer Papierstoffasern, welche Im ersten Teilstrom mitgeführt werden. Ist die radiale Dicke des ersten ringförmigen Kanals möglichst schmal gewählt, nämlich so breit, daß die im zweiten Teilstrom enthaltenen Fasern und Teilchen den Kanal nicht verstopfen. Der Kanal-

W querschnitt ist abhängig vom Durchmesser, so daß für eine gegebene axiale Strömungsgeschwindigkeit die Rückstandsmenge des ersten Teilstroms proportional zum Durchmesser Ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt das Verhältnis von Sieblänge zu Siebdurchmesser zwischen 3 : 1 und 6:1. Gegenüber bekannten Einrichtungen mit einem Verhältnis Im Bereich von 1 : 1 ermöglicht die erfindungsgemäße Einrichtung erhöhte axiale Strömungsgeschwindigkeiten bei verrin-

gerter Rückstandsmenge, wodurch die Produktionskapazität erhöht wird, ohne daß Siebverstopfungen zu befürchten sind. Ferner ermöglicht eine größere Länge des Siebs eine iängere Kontaktzelt des Siebmate-Ials am Sieb und trägt auf diese Weise zur erhöhten Kapazität bei. Insgesamt ergibt sich ein wesentlich besserer Betriebswirkungsgrad.

Die Erfindung wird Im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Einrichtung nach der to Erfindung;

Flg. 2 eine Seltenansicht der Einrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 den vereinfachten Schnitt HI-III aus Fig. 1; F i g. 4 den Schnitt IV-IV aus FI g. 3; FI g. 5 den SchnUt V-V aus F i g. 3;

Flg. 6 den Schnitt VI-VI aus Flg. 4 und 5 In vergrößertem Maßstab; und

Fig. 7 den Schnitt VII-VII aus Flg. 4 und 5 in vergrößertem Maßstab.

In den Figuren ist ein Gehäuse 10 von länglicher Zylinderform dargestellt, in dem konzentrisch ein Flügelrad 6 sowie ein dieses umgebendes zylindrisches Sieb 8 angeordnet sind.

Das Gehäuse 10 ist auf Rahmenteilen 12 und 14 montiert. An seinem einen Ende trägt der Rahmen 12 ein Lagergehäuse 16, das ein Ende einer Welle 30 des Flügelrades 6 abstützt. Zur leichteren Wartung des Siebes, insbesondere zum leichten Auswechseln, kann die Welle an Ihrem Auslegerende bei einer Klemmvorrichtung (Bügel 18) gelöst werden. Diese ist In ihrer Normalstellung an einer erhöhten Fläche 22 einer Stütze 20 verschraubt. Wenn die Welle 30 versetzt werden soll, wird der Bügel 18 gelöst und an der unteren Fläche 24 verschraubt, die gegenüber der Fläche 22 an der Stütze 20 abgestuft angeordnet Ist. Die Welle 30 1st direkt mit einem Elektromotor 26 über eine Kupplung 28 gekoppelt. Die Welle 30 trägt mehrere Flügel 34, die an das Sieb 8 heranreichen. Die Flügel 34 sollen hohl ausgeführt sein, um Wasser von der Hohlwelle 30 herzuleiten. Sie können aus einer dünnen Platte bestehen, die so gepreßt ist, daß sie ein hohles V bildet. Sie Ist an der Welle 30 befestigt. Vorzugsweise haben die Flügel 34 mehrere Öffnungen 48 an ihren Scheiteln, um das Wasser zum Sieb hin abzugeben. Eine weitere Möglichkeit zur Konstruktion der Flügel besteht darin, durchgehende Flügelelemente von der Spitze zur Welle hin mit Bohrungen zu versehen, die das Wasser leiten. Am Abgabeende des Flügelrades sind Bleche 36 zwischen den Flügeln 34 vorgesehen, die so geformt sind, daß ein konisch zulaufender Kern oder eine Durchmesservergrößerung der Welle entsteht, die in einen zylindrischen Abschnitt 38 zwischen den Flügeln 34 am Abgabeende des Flügelrades 6 ausläuft. Im Bereich dieses Abschnitts 38 sind Blätter 42 geringer Tiefe zusätzlich zu den Flügeln 34 vorgesehen, die den Durchmesser der Flügel Im Abgabeberelch effektiv ver- ⁵$ größern.

Am anderen Ende der Welle 30 ist ein Wassereintritt vorgesehen, der in Verbindung mit der A>ialbohrung der Hohlwelle 30 steht. In der Welle sind Öffnungen angeordnet, die die hohlen Flügel 34 mit der Bohrung ^M verbinden.

Der Rahmen 14 trägt einen Flansch 15 des Gehäuses 10. Ein entfernbarer und abgestufter Ring 54 Ist an dem Flansch 15 des Gehäuses 10 mit Bolzen 57 verschraubt. Ein Lagergehäuse 56 mit einem Flansch 58 Ist durch BoI-zen an dem Ring 54 befestigt. Innerhalb des Gehäuses 56 ist ein Lager 50 mit einer Schmierbüchse 52 vorgesehen, angeordnet auf der Welle 30.

Wenn das Sieb 8 entfernt oder ausgewechselt werden soll, wird der Bügel 18 auf die Fläche 24 der Stütze 20 gebracht und daran befestigt. Dadurch wird die Welle 30 festgeklemmt. Sie kann auf diese Welse das Lagergehäuse 56 am anderen Ende tragen. Deshalb kann der Ring 56 entfernt werden, so daß ein ringförmiger Raum zwischen dem Lagergehäuse 56, nun getragen von der Welle 30, und dem Flansch 15 verbleibt, durch den das Sieb 8 aus dem Gehäuse 10 herausgezogen werden kann.

Das Sieb 8 ist Innerhalb des Gehäuses mit mehreren Ringen 68 gelagert, die an der Gehäusewandung befestigt sind.

Eine Eintrittsöffnung 61 ist an einem Ende des Siebes 8 vorgesehen und dient zur Zuführung einer Mischung aus Papierstoff (Pulpe) und Wasser in eine Eintrittskammer 63. Diese Mischung wird dann durch Kanäle zwischen den Flügeln 34 und dem Flügelrad 6 hindurchgeführt. Bei Drehung des Flügelrades wirkt eine Zentrifugalkraft auf die Pulpe ein. Die der Pulpe mitgeteilte Axialgeschwindigkeit drückt die größeren Teilchen zum Abgabeende hin, während die feineren Teilchen durch das perforierte Sieb 8 gelangen und aus der Austrittsöffnung 70 mit dem größten Teil des Wassers herausgeführt werden. Der ringförmige Raum zwischen dem Flügelrad 6 und dem Sieb 8 wird zum Abgabeende hin durch die konischen Bleche 36 und die den zylindrischen Abschnitt 38 bildenden Bleche effektiv so verringert, daß eine konstante Geschwindigkeit des zu siebenden Papierstoffes zumindest beibehalten wird, auch wenn die größte Menge des Papierstoffes durch das Sieb 8 In Form von Wasser und gesiebtem Papierstoff hindurchgelangt.

Eine Verstopfung des Siebs 8 durch den Papierstoff wird in erster Linie durch verdünnendes Wasser verhindert, das durch die Öffnungen 48 der Flügel 34 gegen das Sieb gespritzt wird. Wenn die Rückstände das Ende des Siebes 8 erreichen, gelangt ein erster RUckstandstellstrom größter Konsistenz (d. h. mit größerem Feststoffanteil) mit den schwereren Teilchen in einen ersten ringförmigen Kanal 76, der mit einer Austrittsöffnung 72 in Verbindung steht. Ein Teilungsring 86 ist zwischen den Enden der Flügel 34 vorgesehen und teilt den ankommenden Siebrückstandsstrom in diesen ersten Teilstrom größter Konsistenz und einen zweiten Teilstrom geringerer Dichte, die sich zur Rückführung eignen und zwischen den konischen Blechen 36 und den den zylindrischen Abschnitt 38 bildenden Blechen hindurchgeführt werden. Axial neben dem Kanal 76 Ist ein zweiter ringförmiger Kanal 78 ausgebildet, der mit einer Austrlttsöff- , nung 74 verbunden ist und die weniger dichten Rückstände durchläßt, so daß sie dem Sieb erneut zugeführt werden können. Um die Rückstandsmenge möglichst klein zu halten. Ist es erforderlich, den Querschnitt des Raums zwischen dem Flügelrad und dem Sieb auf einem Minimum zu halten. Da der Abstand zwischen dem Flügelrad und der Innenwand des Siebes nicht geringer als die mittlere Länge der größeren Fasern bzw. Teilchen sein soll. Ist es erforderlich, zur Verringerung des Querschnitts den Durchmesser des Siebes und des Flügelrades zu verringern. Um jedoch zumindest die Betriebskapazität üblicher Siebe mit dem Verhältnis 1 : 1 von Durchmesser und Länge beizubehalten, ist die Länge des Siebes vergrößert, während der Durchmesser von Sieb und Flügelrad auf einem praktischen Minimum gehalten . wird. Die Länge des Siebes Ist vergrößert, um den Kontaktbereich des Siebes entsprechend den üblichen Sieben beizubehalten, um entsprechende Betriebsanforderungen erfüllen zu können. Das Verhältnis von Sieblänge zu Siebdurchmesser tleet dabei zwischen 3 : I und ή ■ I

Ein Ausführungsbelsplel eines derart aufgebauten Siebes kann die folgenden Abmessungen haben:

Sieblänge:
Siebdurchmesser: Querschnitt des Raums zwischen FlUgelradwelle und Sieb am Eintrittsende: Querschnitt des Raums zwischen Teilungsring und Sieb 8 am Ausgabeende für Rückstandsfluß höherer Dichte: Querschnitt des Raums zwischen zylindrischem Flügelradabschnitt 38 und Tellungsring 86 am Ausgabeende für Rückl'ührungsfluß:
Wellendrehzahl: Motorleistung:
Gesiebtes Volumen:

Druckabfall um Sieb:

Verhältnis

Sieblünge : Durchmesser:

163 cm 35,6 cm

885 cm²

123 cm²

187 cm² 1150 U/mln 100,8 kW (137 PS) 152 t lufttrockenes

Eastern-Canadian-News-

pri η ι-Zeil u lose material

pro Tag 0,91 bis 2,3 bar

4.6: i

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Siebung von Papierstoff mit einem länglichen geschlossenen Gehäuse, in dessen Achse ein Flügelrad drehbar angeordnet Ist, dem konzentrisch ein zur Gehäusewandung beabstandetes Sieb mit kreisrundem Querschnitt zugeordnet ist, mit einer an einem Gehäuseende am Siebinnenraum vorgesehenen Eintrittsöffnung für Papierstoff, mit einer Im Raum zwischen Gehäuse und Sieb vorgesehenen Austrittsöffnung für Papierstoff und mit einer im durch das Sieb umschlossenen Raum vorgesehenen Austrittsöffnung für Siebungsrückstände, dadurch gekennzeichnet, daß Im Bereich einer ersten Austrittsöffnung (72) für Siebrückstände ein im wesentlichen zylindrischer Teilungsring (86) außerhalb eines zylindrischen Flügelradabschnitts (38) am Flügelrad (6) angeordnet ist, der den Siebrückstandsstrom in einen ersten Siebrückstandsteilstrom außerhalb des Teilungsrings (86) und einen zweiten Siebrückstandstellstrom Innerhalb des Teilungsrings (86) aufteilt, wobei der erste Teilstrom der ersten Austrittsöffnung (72) und der zweite Teilstrom einer zweiten, axial hinter der ersten Austrittsöffnung (42) liegenden Austrittsöffnung (74) zugeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten ringförmigen Kanal (76) unmittelbar neben dem Sieb (8) In Verbindung mit der ersten Austrittsöffnung (72) sowie einen zweiten ringförmigen Kanal (78) unmittelbar neben dem ersten Kanal (76), der mit der zweiten Austrittsöffnung (74) in Verbindung steht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Sieblänge zu Siebdurchmesser zwischen 3 : 1 und 6 : 1 liegt.