DE2616644A1

DE2616644A1 - Verfahren und vorrichtung zum entwaessern von suspensionen

Info

Publication number: DE2616644A1
Application number: DE19762616644
Authority: DE
Inventors: Lennart Gustavsson; Finn Jacobsen
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1976-04-15
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2307564B1; DE2616644C2; FI760985A; CA1055293A; JPS51128068A; FI59831B; JPS5613490B2; NO761251L; US4029579A; SE394822B; NO143879B; FR2307564A1; SE7504310L; BR7602338A; NO143879C; FI59831C

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN 9 fi 1 fi fi Λ Λ

DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 22 Wl DENMAYERSTRASSE 6 TEL. (089) 22 25 30 - 29 51 92

15. April 1976

Uns. Zeichen: A 9876 B/ib

Firma KAMYR AKTIEBOLAG, Verkstadsgatan 10, S-65I 01 Karlstad I, Schweden

Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Suspensionen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von Suspensionen, z.B. eines Breies aus zerkleinertem Fasermaterial und einer Flüssigkeit. Die Erfindung betrifft auch eine Siebvorrichtung an einem stehenden zylindrischen Behälter, der für einen kontinuierlichen Durchfluß einer Suspension bestimmt ist, z.B. eines aus zerkleinertem Fasermaterial und einer Behändlungsflüssigkeit bestehenden Breies. Die Siebvorrichtung enthält einen innerhalb des Behälters angeordneten Körper mit einer im wesentlichen vertikalen Siebfläche für das Absieben eines Teiles des Flüssigkeitsgehaltes der Suspension.

Die Erfindung bewirkt eine beträchtliche Verbesserung im Vergleich mit beispielsweise einer Vorrichtung, wie sie in der schwedischen Patentschrift Nr. 306 876 bzw. der deutschen Patentschrift Nr. 1 761 339 gezeigt ist,bei welcher die Siebbewe gung mit Hilfe eines zentrischen Rohres erfolgt, welches sich '

609844/0901

über den größeren Teil der Behälterlänge erstreckt, wobei die Rohrenden sich durch die Behälterenden erstrecken und wobei an einem Ende ein auf das Rohr wirkender hydraulischer Zylinder vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung umfaßt unter anderem die Maßnahme, daß die Siebbewegung erreicht wird durch Verwendung der abgesiebten Flüssigkeit, des sogenannten Filtrates, als Druckmedium und daß die erwünschte Vergleichmäßigung der Druckdifferenz und eine sogenannte Rückspülung im wesentlichen für die Reinigung der Sieböffnungen und für die Verringerung der Reibung dadurch automatisch erreicht werden. Die Erfindung umfaßt sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens. Die charakteristischen Merkmale dieser Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen vertikalen Schnitt durch einen Behälter, in welchem mit Hilfe von Armen ein bewegbarer Körper befestigt ist, der verschiedene zylinderförmige Siebflächen enthält,

Fig. 2: einen Schnitt durch eine Ausführung des Mittelteils des als Kolben-anordnung bezeichneten Körpers, und

Fig. J3: eine andere Ausführung des Körpers, des Siebes und der Kolbenanordnung.

R Π fl R Z₁ U i Π q 0 1

In Fig. 1 ist mit 1 ein konischer Bodenteil eines stehenden Breibehälters bezeichnet, der weiter oben einen zylindrischen Teil 2 aufweist. In dem Behälter ist konzentrisch ein Siebkörper 4 mit Hilfe eines oder mehrerer Arme 5 aufgehängt. In dem Mittelteil 5 ist eine Kolbenanordnung angeordnet, und es ist an dem Mittelteil auch eine Anzahl hohler Ringe mit zylindrischen perforierten Siebwänden 6 befestigt. In der Figur sind als Beispiel zwei Ebenen der Ringanordnungen gezeigt, wobei in der oberen Ebene vier Siebringe 7 und in der unteren Siebebene drei Siebringe 8 angeordnet sind, wobei aber natürlich auch eine Vorrichtung mit nur einer einzigen Ringanordnung möglich ist. Die oberen und unteren Siebringe sind an einem gemeinsamen Arm 9 befestigt, der aus einem diametral durch den Behälter gehenden Arm bestehen kann, der aber auch aus einer Anzahl von Armen bestehen kann, die sich radial von dem mittleren Teil 4 erstrecken. Die Arme 5 und 9 können zweckmäßig einen in Längsrichtung des Behälters gesehen stromlinienförmigen Querschnitt haben, um den Widerstand des Breies während der Bewegungen zu verringern. Flüssigkeit, die aus dem Brei in die Siebringe abläuft, wird in den Armen 9 gesammelt und dem zentrischen Körper 4 zugeführt, welcher in seinem oberen Teil mit dem Raum 10 der Arme 3 über eine öffnung 11 in Verbindung steht, während eine weitere Öffnung 12 mit einem Rohrsystem an der Außenseite des Behälters in Verbindung steht, das weiter unten näher beschrieben wird.

Der obere zylindrische Teil 2 des Behälters setzt sich auch unterhalb des konischen Teils 1 in einem zylindrischen Teil

60 98U/Q901

12 fort, der einen Boden 1J> aufweist. Diese Teile bilden zusammen einen Behälter lh unterhalb des konischen Teiles 1. Dieser Behälter 14 wird für die Sammlung von Flüssigkeit verwendet, die aus dem Brei abgesiebt ist. Der Brei, der so behandelt ist, kann unmittelbar von einem kontinuierlichen Aufschlußgefäß oder Kocher unter einem bestimmten Druck erhalten werden, oder er kann bei 15 in den Behälter gepumpt werden, wodurch der Brei durch die Leitung l6 in den Bodenteil des konischen Behälters eingelassen wird. In dem konischen Behälter fließt dann der Brei aufwärts, und er wird um die Siebe und zwischen den Siebringen gleichmäßig verteilt und durchsetzt die Arme 3 und bewegt sich weiter zu einem Behälterauslaß oder zu einer oder mehreren wiederholten Behandlungen, die aber nicht dargestellt sind.

Linien ein

An der Außenseite des Behälters ist mit gestrichelten Leitungssystem mit Ventilen und einem hydro-pneumatischen Akkumulator 20 sowie mit einer Pumpe 21 angedeutet. Die Ventile sind mit 22 bis 25 bezeichnet. Bevor die Funktion der Erfindung beschrieben wird, soll zunächst die Fig. 2 beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Siebkörper 4 mit der zentrischen Kolbenanordnung, wobei - wie in Fig. 1 die Ziffer 3 einen Teil der feststehenden Arme in dem Behälter bezeichnet. 8 bezeichnet einen Siebring, 9 einen Arm, an dem Siebringe befestigt sind, und 10 den Raum in den Befestigungsarmen "5· Die Arme 9 haben Innenräume 30, die durch Löcher 60 mit dem FlüsELgkeitssammelraum 6l in Verbindung stehen.

26 Ί 6644

Um die gleichmäßigste Absiebung pro Flächeneinheit bei den verschiedenen Siebringen zu erreichen, sind die Siebringe rit unterschiedlichen Zahlen von Löchern 60 versehen, so daß ein Siebring mit größerem Durchmesser, der"infolgedessen mit einer größeren Breimenge in Berührung steht, eine größere Anzahl von Löchern 60 oder größere Löcher hat, so daß eine grössere Gesamt-Durchflußöffnung erhalten wird. Jeder Siebring ist mittels einer horizontalen Trennwand 62 in zwei Räume geteilt, nämlich den Flüssigkeitssammelraum 6l hinter den Sieböffnungen und den Flüssigkeitsvertellungskanal 63* der mittels um den Umfang der Siebringe verteilte Öffnungen 64 in Verbindung mit dem Raum 6l steht. Es ist nämlich so, daß zur Sicherstellung, daß Flüssigkeit durch die Sieböffnungen gleichmäßig aus dem Brei extrahiert wird, es notwendig ist, daß die von jedem Siebteil extrahierte Flüssigkeit in solcher Weise auf die Räume verteilt wird. An den Stellen, wo die Kanäle 63 an dem Arm 9 befestigt sind, stehen die Räume 63 und 30 mittels Öffnungen 60 in Verbindung, wie es oben erwähnt ist. Durch diese Löcher erfolgt eine Verteilung von Flüssigkeit in radialer Richtung des Behälters, und zwar auch deshalb, um eine möglichst gleichmässige Flüssigkeitsextraktion von der Suspension zu erhalten unabhängig von der Stelle oder der Anordnung im Behälterquerschnitt. Die oberen Siebringe 7 sind auch geteilt, uni sie stehen in der gleichen Weise wie die gerade beschriebenen unteren Siebringe 8 in Verbindung mit den Räumen 30, jedoch mit dem Unterschied, daß die Räume 6l und 63 umgekehrte Anordnungen haben. Der Raum 30 steht ferner mit der Kolbenanordnung des Körpers 4 in einem zentrischen Raum 33 in Verbindung, der auch

609844/0901

Druckkammer genannt wird, und zwar durch eine Öffnung oder öffnungen 34 an dem unteren Teil des Armes 9. Die Druckkammer 33 steht weiter oben mit dem Raum 10 des Arms 3 durch eine oder mehrere Öffnungen 35 in Verbindung. Die Kammer 33 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Wand 36 und einem geschlossenen Bodenteil 37 und aus einem Oberteil 38, dessen oberer Teil dicht und in beweglicher Weise mit e inem inneren zylindrischen Teil 39 abgeschlossen ist, der wiederum an seinem oberen Teil verschlossen ist. Der innere zylindrische Teil 39 besitzt einen von dem Zentrum nach auswärts gerichteten unteren Teil 40, welcher beweglich ist und gegen den zylindrischen Teil 36 abgedichtet ist. Es ergibt sich also, daß die an den Armen 9 befestigten Siebringe, welche Arme selbst -an dem Teil 36, 37, 38 befestigt sind, sich relativ zu den feststehenden Teilen 40, 39 und 3 im Behälter auf- und abbewegen können, und zwar aufgrund einer gleitenden und dichtenden Verbindung, die in einem kreisförmigen Schlitz 4l und in einem weiteren kreisförmigen Schlitz 42 angeordnet sind. Zwischen den Teilen 39, 40 und 36, 37, 38 ist ein weiterer Raum 43 vorgesehen, der ebenfalls Druckkammer genannt . wird. Diese Kammer steht mit einem Raum 47 (in einem Arm 3) in Verbindung, der wiederum mit der Behälteraußenseite - getrennt von dem Raum 10 in den anderen Armen 3 - in Verbindung steht. Diese Verbindung verläuft über eine oder mehrere öffnungen 44 und durch eine Verbindung oder einen Raum 45 innerhalb der Kammer 33· Dieser Raum 45 ist an seiner unteren Kante und ebenfalls weiter oben in einer Höhe oberhalb einer Öffnung 46 gegen den festen Teil 39 abgedichtet und stellt die Verbindung zwischen der Kammer 43 und

6 0 9 3 4 4/0901

26166U

dem Raum 47 her. Praktisch können z.B. zwei von den drei Armen mit ihren Räumen 10 für die schnelle Bewegung in Verbindung stehen, und es kann ein Arm mit dem Raum 47 während der langsamen Bewegung unter Druck stehende Flüssigkeit leiten.

Die oben in Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: eine Suspension, beispielsweise ein Zellstoffbrei, der eingedickt oder entwässert werden soll, das heißt von dem ein Teil-seines Flüssigkeitsgehaltes extrahiert werden soll, wird kontinuierlich bei 15 zugeführt und fließt durch die Leitung l6 nach aufwärts durch den konischen Behälterteil 1 und fließt weiter in den zylindrischen Teil¹ 2, während er gleichzeitig zwischen den Siebringen 7* 8 und den Armen 9, 3 verteilt wird. Ein Flüssigkeitsteil befindet sich in dem unteren Teil des Behälters in dem Abteil 14. Ansonsten arbeitet die Vorrichtung normalerweise so, daß alle Räume mit Flüssigkeit gefüllt sind. Die Pumpe, die z.B. eine

Druckhb'he von etwa 6 kg/cm haben kann, pumpt einen kleineren Teil der Flüssigkeit aus dem Behälter 14 durch die Leitung mit dem Ventil 25 in einen der Arme 3 mit dem Raum 47 durch die Öffnung 46 in die Kammer 45. Durch eine Zweigleitung pumpt die Pumpe 21 gleichzeitig Flüssigkeit zum Akkumulator 20, der hierdurch unter Druck gesetzt wird. Die Menge an Flüssigkeit zur Kammer 45 kann in geeigneter Weise mittels eines angeordneten Strömungsmessers in Verbindung mit dem Ventil 25 reguliert werden, was aber nicht dargestellt ist. Von der Kammer 45 fließt die Flüssigkeit durch Öffnungen 44 in die Druckkammer 43. Der

B 0 9 B h 4 / 0 9 0 1

horizontale Querschnitt dieser Kammer kann so ausgebildet sein, daß die sich ergebende Hubkraft dem Gewicht der Siebringe und verbleibender beweglicher Teile sowie der Reibung an den beiden gleitenden Oberflächen kl, 42 entspricht. Zur Vereinfachung ist in der folgenden Beschreibung nur auf die Bewegung der Siebringe Bezug genommen. Der Brei im Behälter, der sich die ganze Zeit kontinuierlich aufwärtsbewegt,wirkt auf die Siebringe4it einer aufwärts gerichteten Kraft, die zusammen mit einer Hubkraft innerhalb der Druckkammer 43 bewirkt, daß die Siebringe sich langsam aufwärts bewegen, und zwar mit etwa der gleichen Geschwindigkeit, wie sich der Brei in dem Behälter nach aufwärts bewegt. Während dieser Bewegung wird Flüssigkeit mittels der Siebringe extrahiert in deren Innenräume 6l. Die Flüssigkeit wird mittels der Öffnungen 6k in den Raum (den Kanal) 63 verteilt, von welchem die Flüssigkeit durch die Öffnungen 60 in die Räume 30 der Arme 9 verteilt wird. Von den Räumen 30 wird die Flüssigkeit durch die Öffnungen J>k in die Druckkammer 33 und von da aus weiter durch die Öffnungen 35 in den Raum 10 der Arme 3 und weiter durch die Öffnung" und weiter das Ventil 23* das zu diesem Augenblick geöffnet ist, in den Filtratsammelraum Ik des Behälters geleitet.-

Die Aufwärtsbewegung der Siebringe hat - wie beschrieben eine Geschwindigkeit, die mittels dem mit dem Ventil 25 zusammenarbeitenden Mengenregulator eingestellt werden kann. Ein nicht dargestellter Druckanzeiger in der gleichen Leitung wie das Ventil 25 registriert, wenn die Siebringe ihre obere Lage erreicht haben. In dieser oberen Stellung gibt nun der

B 0 9 8 4 /4 / 0 9 0 1

genannte Druckanzeiger ein Signal, um das Ventil 23 zu schliessen, was wiederum ein Signal abgibt, um das Ventil 25 zu schließen und die Ventile 24 und 22 zu öffnen. Vor der Öffnung zeigt der genannte Mengenregulator einen möglichen Leckstrom in der Kolbenanordnung an, wodurch eine genaue Kompensation möglich ist durch Extraktion einer entsprechenden besonderen Flüssigkeitsmenge. Anstelle das Ventil 25 zu schließen, kann ein nicht dargestelltes geeignetes Rückschlagventil in der Leitung angeordnet werden. Der Flüssigkeitakkumulator 20, der die ganze Zeit sichunter dem Druck der Pumpe 21 befindet, läßt, wenn das Ventil 22 geöffnet wird, mit hoher Geschwindigkeit Flüssigkeit durch die Öffnung 11, den Raum 10 und die öffnung 35 in die Druckkammer 33 ein. Die Druckkammer 33, die eine beträchtlich größere horizontale Druckfläche hat als die Druckkammer 43 , erzeugt nun eine verhältnismäßig große Kraftkomponente nach abwärts, die den Siebringen eine gewünschte Abwärtsgeschwindigkeit während einer gewissen vorbestimmten Distanz gibt. Zur gleichen Zeit fließt ein Teil der Druckflüssigkeit durch die Öffnungen 3^ in den Raum 30 der Arme 9 und weiter durch die Öffnungen 60, 64 in die Siebringkammern 63* 6l, wodurch gleichzeitig eine sogenannte Druckvergleichmäßigung erhalten und eine gewisse Menge von Flüssigkeit durch sogenannte Rückströmung durch die Sieböffnungen in entgegengesetzter Richtung ausfließt. Die öffnungen 34 sind so gewählt, daß sie eine geeignete Drosselung ergeben, wodurch der Druck in den Armen 9 und in den Siebringen auf einen geeigneten Wert reduziert wird. Wenn eine bestimmte Druckvergleichmäßigung und eine bestimmte Rückströmung erwünscht sind, bevor die Siebringe ihre Abwärts-

6098U/09G1

- IC -

bewegung beginnen, so kann das erreicht werden durch zweistufige Öffnung des Ventils 22 und verzögerte Öffnung des Ventils 24.

Während der erwähnten Abwärtsbewegung der Siebringe fließt die in der Kammer 43 eingeschlossene Flüssigkeit aus durch die Öffnung 44 in die Kammer 45 und durch die Öffnung 46 in den Raum 47 und weiter durch die Öffnung 12 in eine Leitung durch das Ventil 24 zurück zum Flüssigkeitsraum 14. Die Öffnung 44 ist in bestimmter Weise geformt, beispielsweise V-förmig, so daß eine aufeinanderfolgende Bewegungsdämpfung erreicht wird, wenn die Dichtung an der Oberfläche 42 über die Öffnung 44 streicht, wenn die Siebringe sich in ihre untere Lage bewegen. Ein nicht dargestelltes Zeitregistrierungsinstrument steuert die Bewegungen und bewirkt eine Steuerung derart, daß die Ventile 24 und 22 erneut geschlossen werden, worauf das Folgeventil 23 erneut langsam geöffnet wird. Hierdurch beginnen die Siebringe gleichzeitig ihre gesteuerte Aufwärtsbewegung. Wenn eine bestimmte Rückströmung gewünscht ist vor der Bewegung für die Reinigung und die Verringerung der Reibung, kann die Öffnung des Ventils 24 etwas in Bezug auf die Öffnung des Ventils 22 verzögert werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung einer ärfindungsgemäßen Vorrichtung. In einem zylindrischen Gehäuse 50, das am Boden und im oberen Teil begrenzt ist durch einen Flansch 51 bzw» 52, ist ein fester zylindrischer Teil 53 angeordnet, der mittels wenigstens zweier Arme 54 fest mit dem Gehäuse 50 verbun-

6 0 9 8 4 4/0901

- 11 -

·- 11 -

den ist. Wenigstens ein Arm 5^ hat innen einen Raum 55» der einen Auslaß 56 durch das Gehäuse aufweist. Außerhalb des festen Mittelteiles 53 kann ein bewegbarer zylindrischer Körper 58 mit Sieböffnungen 57 axial in dem zylindrischen Gehäuse 50 mit dichtenden und gleitenden Verbindungen 59 und 70 gegenüber dem festen Teil 53 bewegt werden. Die Dichtung 59> die für den Gleitkontakt aus einem geeigneten Material besteht, schließt sich rund um den gesamten Körper 53» während die Dichtung 70, die aus demselben Material bestehen kann, axiale Öffnungen besitzt, so daß Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitssammelkammer 72 nach aufwärts durch den Schlitz zwischen den beweglichen Teil 58 und den festen Teil 55 durch die Dichtung 70 in den Raum 71 gelangen kann.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: es wird Brei kontinuierlich in die Vorrichtung eingebracht bei dem Flansch 51, und er wird auf den Seiten des Mittelteiles 53 und des Körpers 58 durch die Arme 5^ und hinaus durch di^Vorrichtung am anderen Ende bei Flansch 52 verteilt. Ein Teil des Flüssigkeitsgehaltes wird aus dem zu entwässernden Brei herausgenommen durch die Sieböffnungen 57» und es gelangt die Flüssigkeit in die Räume 71 und 72 und weiter axial durch die Vorrichtung und heraus durch die Arme 55 durch Öffnungen 56 zu einem geeigneten Sammelbehälter.

Es wird angenommen, daß alle Innenräume mit Flüssigkeit gefüllt sind. Aufgrund der Breireibung gegen die Siebfläche, welche Reibung durch die extrahierte Menge reguliert werden

6098U/0901

- 12 -

kann, wird der bewegliche Siebteil 58 in Richtung der Breibewegung bewegt, und zwar etwa mit der Geschwindigkeit des Breis bis zu einer bestimmten Endlage. Die Breigeschwindigkeit verändert sich, da der Brei während des Durchganges eingedickt wird. Von der genannten Endlage wird der Siebteil 58 gegen den Breistrom bewegt durch Unterbrechung der Extraktion, und zwar mittels einer nicht dargestellten Pumpe und einer Leitung sowie mittels Ventilen, und zwar während einer gewissen Zeit und einer schnellen Rückbewegung des Filtrats nach rückwärts in die Durchgangsöffnung 56, den Innenraum 55 der Arme in die Kammer 72 und auch die Kammer 71, wodurch der Siebteil 58 aufgrund der res ultißrenden Kraft sich schnell in entgegengesetzter

Richtung zu der Breibewegung bewegt. Gleichzeitig wird aufgrund des Anstieges des inneren Flüssigkeitsdruckes eine gewisse Flüssigkeitsmenge durch die Sieböffnungen in den Brei zurückgegeben. Auf diese Weise werden die Sieblöcher von möglichen Verstopfungen/ger einigt, und es wird gleichzeitig die Reibung an dem Brei verringert. Der bewegliche Teil kann mit verhältnismäßig geringem Gewicht ausgeführt werden, wodurch die aktiven Kräfte verringert werden.

In der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschrieben ist, hat die Vorrichtung nach Fig. 3 keine beweglichen Teile, wie z.B. Stopfbüchsen oder Lager, sie benötigt eine nur geringe Unterhaltung und ist einfach und billig. Die Anordnung nach Fig. 3 kann in geeigneter Weise verhältnismäßig kleine Abmessungen erhalten und kann

- 13 -

609844/0901

z.B. in leitungsförmigen Elementen, wie es in der Figur dargestellt ist, angeordnet werden, und zwar mit verhältnismäßig geringen Durchmessern von z.B. 500mm innerhalb des Gehäuses und mit Hüben von O bis 100cm, vorzugsweise 20 bis 50cm, welche Längen auch geeignet sind für die.Vorrichtung nach den Figuren Λ und 2. Auf diese Weise und wenn gewünscht, ist es möglich und zweckmäßig, mehrere solche Einheiten j η Reihe zu schalten, wodurch die Entwässerung aufgeteilt werden kann. D,ie Vorrichtung kann wie in der Fig. dargestellt, stehend angeordnet sein. Sie kann aber auch in horizontaler Richtung oder in irgendeiner geneigten Lage angeordnet werden.

Vorrichtungen gemäß der Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, sind in erster Linie für die Entwässerung von Suspensionen bestimmt, es ist aber auch möglich, daß bestimmte Waschvorgänge der Suspension durchgeführt werden können, da der Zusatz von Waschflüssigkeit durch bewegliche Düsen in dem Breistrom angeordnet werden können, so daß ein radialer Strom unter einem· rechten Winkel zur Breiströmungsrichtung in dem Behälter erzielt werden kann. Mit der Vorrichtung nach Fig. 3 kann gegebenenfalls eine Waschflüssigkeit in dem äußeren Gehäuse 50 der Vorrichtung zugesetzt werden, und zwar beispielsxveise mittels einer mit Düsenöffnungen versehene Ringkammer.

- 14- 6098 4 4/0901

Bei der Beschreibung der Figuren 1 bis 3 ist vorausgesetzt, daß sich der Brei von unten nach oben bewegt, was für die.Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 vorzuziehen ist. Es ist aber auch eine entgegengesetzte Richtung möglich. Wie oben in Bezug auf die Vorrichtung nach Fig. 3 beschrieben, hat die Richtung des Breistromes keinen Einfluß.

Die Erfindung hat einen besonderen ,charakterisierenden Punkt, daß die aus der Suspension abgetrennte Flüssigkeit als Druckmedium verwendet wird. Nichtbewegbare Teile erstrecken sich nach außen durch die Behälterwand, wodurch die Gefahr einer nach außen tretenden Undichtigkeit vermieden wird. Andererseits hat eine mögliche Undichtigkeit im Inneren des Behälters innerhalb der Breiströmung keine Bedeutung, beispielsweise für die Breiqualität oder für die Charakteristiken des Faserstoffbreies, während die Menge eines Leckstromes natürlich die Entwässerung an sich beeinflußt. Dies kann aber, wie bereits oben beschrieben, durch eine etwas größere Flüssigkeitsextraktion kompensiert werden, so daß eine gewünschte Entwässerung und eine gewünschte Breikonzentration in jeciem Falle erreicht werden kann.

Mit Rücksicht darauf, daß die hydraulische Eolbenanordnung im Mittelteil der Vorrichtung wirkt, und zwar nur auf einer koaxialen Fläche, wird eine symmetrische Kraftverteilung

609844/0901 - 15 -

und eine entsprechende Last auf der Vorrichtung erreicht. Durch vernünftige Auswahl der wirksamen Kolbenfläche kann ein hoher Flüssigkeitsdruck vermieden werden, wodurch auch die Last auf die Konstruktion verringert wird. Im übrigen sind nur verhältnismäßig wenige Instrumente für eine zufriedenstellende /Arbeitsweise erforderlich. Wenn die Vorrichtung richtig justiert ist,in Bezug auf Druck, Rückströmung, "Hübe" und Siebdurchmesser in Bezug auf den .Behält erdurchmesser, werden vorteilhafte Voraussetzungen für eine wirksame Entwässerung mit geringem Faserverlust erreicht. Die Steuerung kann, wie beschrieben, einfach durchgeführt werden, wodurch ein Rückstrom reguliert und gleichzeitig der Betrieb in Gang gesetzt werden kann, was für die Arbeitsweise vorteilhaft ist. Es ist auch auf den typischen charakterisierenden Teil hinzuweisen, daß der Rückstrom stattfindet in Verbindung mit dem Beginn der Funktion des Hochdruckes, welcher für öie schnelle Bewegung erforderlich ist, da - wie oben beschrieben - die Druckflüssigkeit die gleiche ist wie die Suspensionsflüssigkeit.

— 16 — 6098U/0901

Claims

F A T E TI T A II 3 F K Γ C JF E

[ 1. jVerfaliren zum Entwässern von Suspensionen, z.B. eines Breies aus zerkleinertem Fasermaterial und einer Flüssigkeit, wobei die Entwässerung in einem im wesentlichen kreisförmigen Behälter für den Durchfluß einer Suspension erfolgt, der innen in dem Suspensionsstrom einen "beweglichen Körper mit wenigstens einer konzentrischen Siebfläche zum Absieben von Flüssigkeit aus der Suspension enthält, wobei die Siebfläche mit einem oder mehreren Flüssigkeitssammelräumen verbunden ist, die eine aus dem Behälter für aus der Suspension abgesiebte Flüssigkeit herausführende Verbindung haben, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung der Entwässerung der Körper in dem Betv'V.tor in axiale Bewegung versetzt wird, und zwar mittels einer konzentrisch zu dem Körper in dem Suspensionsstrom in dem Behölter angeordneten hydraulischen Kolbenanordnung, die als Druckmedium einen Teil der gleichen Flüssigkeit verwendet, die abgesiebt worden ist.

?.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

609844/0901 - -17 -

der Körper sich aus einer Ausgangslage langsam eine kleine Distanz von O "bis 100cm, vorzugsweise ?0 bis 50cm, vorwiegend mit der Geschwindigkeit der Suspension in Richtung der Suspensionsbexi/egung und verhältnismäßig schnell in umgekehrter Richtung zurück in die Äusgangslage bewegt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

der Körper während der langsamen Bewegung durch die Suspension angetrieben wird.

4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere bewegbare Körper mit je wenigstens einer Siebfläche miteinander gekoppelt sind, so daß sie in Reihe arbeiten.

5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper sowohl während der langsamen als auch während der schnellen Bewegung durch die hydraulische Kolbenanordnung angetrieben wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1¹ bis

55 dadurch gekennzeichnet, daß die Absiebung von Flüssigkeit aus der Suspension im wesentlichen während der langsamen Bewegung des Körpers erfolgt und daß während der schnellen Bewegung des Körpers etwas l'lüssigkeit aus einer aktiven Druckkammer in der Kolbenanordnung durch die Sieböffnungen in dip Suspension zurückgeführt wird, um die Löcher zu reinigen und den Widerstand gegen die Bewegung des Körpers

609 8^4/090 1 _ ₁₈ _

herabzusetzen.

7. Verfahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß während der langsamen Bewegung das Druckmedium in einer Druckkammer mit einer kleineren aktiven Kolbenfläche wirkt als während der schnellen Bewegung.

S. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der langsamen Bewegung abgesiebte Flüssigkeit den Körper über die Druckkammer mit der größten aktiven Fläche verläßt.

9. Verfahren nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sieböffnungen abgesiebte Flüssigkeit in Sammelräumen gesammelt und von hier durch gleich große und gleichmäßig um den Umfang jedes Siebringes verteilte Beschränkungslöcher zu einem Sammelkanal für jeden Siebring geführt wird, von welchem Kanal die Flüssigkeit; durch Öffnungen mit einer dem Siebringdurchmesser proportionalen Öffnung in die Innenräume der Arme verteilt wird, von denen Flüssigkeit vor deren Eintritt in die Druckkammer mit der größten aktiven Fläche wenigstens eine Öffnung mit druckreduzierender Wirkung durchsetzt, und zwar im wesentlichen während der Flüssigkeitsströmung von der Druckkammer in die Innenräume der Arme.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem

B η q β /. /₊ / η ο η ι - 19 -

oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 "bis 9 mit einem zylindrischen Behälter für einen axialen Durchfluß von zu entwässernder Suspension und mit ein^m innerhall' des Behältern angeordnetem, mittels einer hydraulischen Rollenanordnung axial "bewegbaren Körner mit wenigstens einer konzentrischen Siebfläche, durch welche die Entwässerung erfolgt, wobei die Siebfläche einen Sammelraum für die Flüssigkeit begrenzt, der mit einem Auslaß durch den Behälter versehen ist, dadurch 'gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung mit dem Körper (4;53) zusammengebaut ist und wenigstens eine Druckkammer (5:^;;7S,71) aufweist, die wä-hrend der schnellen Bewegung des Körpers (4;58) entgegen der Strömungsrichtung der Suspension auch eine Siebfläche (6;57) als Begrenzung gegen die Suspension besitzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (5;5?) der Vorrichtung an einer Behälterwand (1,2;50) befestigt ist, und zwar mit Hilfe von Armen (3;5^)i die mit längslaufenden Innenräumen (10;55) für den Transport von I'lüssigkeit versehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung eine Druckkammer (3⁷O mit größerer aktiver Zylinderfläche für die Bewegung entgegen der Strömungsrichtung der Suspension als für dir Bewegung in Richtung der Suspension aufweist.

- 20 ß 0 9 B4 4 / 0 ⁽.ί Ο 1

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung in der Druckkammer (3^:) mit der größten Zylinderfläche mit Hilfe von Öffnungen (34,60,64) eine begrenzte Verbindung mit den Flüssigkeitssammelräumen (61) aufweist und daß die Öffnungen dimensioniert sind für einen geeigneten Druckabfall und eine geeignete Verteilung für die gleichmäßige Entwässerung der Suspension.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13t dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung-Druckkammer durch die Innenräume (10,47) in den Befestigungsarmen (3) mit einem Leitungssystem außerhalb des Behälters verbunden ist, weiches System einen Sammelbehälter (14) für abgesiebte Flüssigkeit, eine Pumpe (21), einen Flüssigkeit sakkumulator (20) und Ventile (22,23,24,25) und so angeordnete Instrumente enthält, daß bei langsamer Bewegung des Körpers (4) in Richtung der Suspension abgesiebte Flüssigkeit in den Sammelbehälter für Flüssigkeit über die Kammer mit der größten aktiven Zylinderfläche abgelassen wird.

609844/0901