DE3010952A1 - DISC SORTER FOR CLEANING FIBER SUSPENSIONS - Google Patents
DISC SORTER FOR CLEANING FIBER SUSPENSIONSInfo
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Description
S 37^6 J.M. Voith GmbHS 37 ^ 6 J.M. Voith GmbH
Kennwort: "Propellerflügel" HeidenheimPassword: "Propellerflügel" Heidenheim
Scheibensortierer zum Reinigen von Faserst off suspensionenDisc sorter for cleaning fiber stiff suspensions
Die Erfindung betrifft einen Scheibensortierer zum Reinigen von Faserstoffsuspensionen nach der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art.The invention relates to a disc sorter for cleaning of pulp suspensions according to the type described in the preamble of claim 1.
In der Papierindustrie werden zur Reinigung, Sortierung und zum Entstippen u.a. Sortierer mit scheibenförmigen Sieben verwendet (z.B. DE-AS 22 37 521, US-PS 2 l80 080).In the paper industry, sorters with disc-shaped sieves are used for cleaning, sorting and deflaking used (e.g. DE-AS 22 37 521, US-PS 2 180 080).
Die Rotoren derartiger Sortierer sind entweder mit sternförmigen Naben ausgeführt, an deren Armenden plattenförmige Elemente befestigt sind, wobei deren Vorderseiten weitgehend senkrecht zur Ebene des Siebes stehen. In einfachster Form bestehen die Rotore aus einem mehrarmigen Stern, der mit senkrecht zur Plattenebene liegendem Schnitt aus einer Blechplatte ausgebrannt ist.The rotors of such sorters are either designed with star-shaped hubs with plate-shaped elements at their arm ends are attached, the front sides of which are largely perpendicular to the plane of the screen. In the simplest form the rotors consist of a multi-armed star, the cut perpendicular to the plane of the plate from a sheet metal plate is burned out.
Diese Rotore mit ihren Reinigungsarmen dienen sowohl zum Freihalten des Siebes für den Sortiervorgang als auch zum Zerkleinern, Zerfasern oder Entstippen größerer Suspensionsbestandteile.These rotors with their cleaning arms serve both to keep clear of the sieve for the sorting process as well as for comminuting, shredding or defacing larger suspension components.
Nachteilig bei diesen Rotoren ist jedoch, daß die Reinigungsarme einen hohen Strömungswiderstand und damit einen hohen-Energiebedarf haben. Weiterhin führt der geringe Abstand der Reinigungsarme von der Sieboberfläche zu einem starken Verschleiß des Siebbleches.A disadvantage of these rotors, however, is that the cleaning arms have a high flow resistance and thus a high energy requirement to have. Furthermore, the small distance between the cleaning arms and the screen surface leads to severe wear of the Sieve plate.
Ein Nachteil von Scheibensortierern liegt auch darin, daß die Umfangsgeschwindigkeiten entlang der Reinigungsarme verschieden groß sind. Der kleinste Durchmesser der perforierten Siebfläche bestimmt die für die Siebfreihaltung erforderliche Reinigungsarmgeschwindigkeit und damit die ^otordrehzahl. Auf den größeren Durchmesser ist dann die Umfangsgeschwindigkeit der Reinigungsarme unnötig hoch und führt damit auch zu einem erhöhten Energieverbrauch. A disadvantage of disc sorters is also that the peripheral speeds along the cleaning arms differ are great. The smallest diameter of the perforated screen surface determines the cleaning arm speed required to keep the screen clear and thus the engine speed. On the bigger one Diameter is then the circumferential speed of the cleaning arms unnecessarily high and thus also leads to increased energy consumption.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,The present invention is therefore based on the object
einen Scheibensortierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen,to create a disc sorter of the type mentioned at the beginning,
bei dem der Energiebedarf unter Gewährleistung der bisherigen Durchsatzmenge gesenkt werden kann.in which the energy requirement can be reduced while maintaining the previous throughput.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this is made possible by the in the characterizing part of claim 1 mentioned features solved.
!/§067! / §067
Propellerartige Flügel haben einen strömungsgünstigen Querschnitt und damit einen geringeren Strömungswiderstand. Dadurch ist der Energiebedarf niedriger. Weiterhin stellt sich eine Verschleißminderung an der Sieboberfläche ein. Ebenso ist der Verschleiß der Flügel selbst geringer. Aus diesem Grunde kann das bei herkömmlichen Rotoren erforderliche Aufpanzern der Vorderkanten entfallen.Propeller-like blades have a streamlined cross-section and thus a lower flow resistance. This means that the energy requirement is lower. Further arises a reduction in wear on the screen surface. There is also less wear and tear on the wings themselves. For this reason the armouring of the front edges, which is necessary with conventional rotors, is no longer necessary.
Mit den propellerartigen Flügeln wird, statt wie bisher die Zentrifugalgeschwindigkeit, zur Siebfreihaltung das Saug- und Druckprinzip eines propellerartigen Flügels verwendet. Es ist lediglich erforderlich, die Flügelanstellung gegenüber dem scheibenförmigen Sieb in Abhängigkeit davon zu wählen, ob die Flügel auch vor oder hinter dem Sieb angeordnet sind. Sind sie vor dem Sieb, d.h. auf der Zuströraseite, angeordnet, müssen die Flügel einen Unterdruck erzeugen, damit sich Verunreinigungen, die sich an der Sieboberfläche abgesetzt haben, freimachen können und zu einem Schrautzauslaß gelangen können.With the propeller-like blades, instead of the centrifugal speed as before, the suction and the screen are used to keep the screen clear Pressure principle of a propeller-like wing used. It is only necessary to adjust the wing position compared to the disk-shaped sieve to choose depending on whether the wings are also arranged in front of or behind the sieve. Are they placed in front of the sieve, i.e. on the inflow side, the Wings create a negative pressure so that impurities that have settled on the screen surface can be released and can get to a Schrautzauslaß.
Umgekehrt, wenn der Rotor mit den Flügeln hinter dem Sieb, d.h. auf der Abströmseite angeordnet ist, muß der Anstellwinkel der Flügel so gewählt werden, daß sie einen Überdruck in Richtung auf die Sieboberfläche erzeugen. Dieser Überdruck wirkt dann durch das Sieb hindurch, wodurch die Verunreinigungen ebenfalls abfallen können.Conversely, if the rotor is arranged with the vanes behind the sieve, i.e. on the downstream side, the angle of attack must be Wings are chosen so that they generate an overpressure in the direction of the screen surface. This overpressure then takes effect through the sieve, whereby the impurities can also fall off.
Bei Sortierern mit einer zylinderförmigen Siebtrommel ist es bereits bekannt, einen Rotor koaxial zur Achse des Siebkorbes anzuordnen, an dem flügeiförmige Reinigungsarme angeordnet sind, die auf einer Kreisbahn vor dem Siebkorb umlaufen. Dabei handelt es sich jedoch nicht um propellerartige Flügel. Weiterhin bestand nicht das Problem einer ungenügenden Siebfreihaltung, weil die Umfangsgeschwindigkeit der Flügel entlang dem Siebkorb stets gleich groß war.In sorters with a cylindrical screen drum, it is already known to have a rotor coaxial with the axis of the screen basket to be arranged, on which wing-shaped cleaning arms are arranged, which rotate on a circular path in front of the screen basket. It acts however, they are not propeller-like blades. Furthermore, there was no problem of insufficient sieve clearance, because the peripheral speed of the blades along the screen basket was always the same.
Bisher war man der Meinung, daß man bei Scheibensortierern Rotoren benötigt, deren Reinigungsarme eine scharfe Vorderkante bilden, die möglichst nahe an der Sieboberfläche vorbeistreichen. Man glaubte, daß man nur durch diese Anordnung auch bei unterschiedlichen, insbesondere bei geringeren Umfangsgeschwindigkeiten, eine ausreichende Siebfreihaltung erreicht. Die bisherigen, scharfkantigen Rotoren waren so ausgebildet, daß sie die hohe, zentrifugalgerichtete, parallel zur Siebfläche liegende Geschwindigkeitskomponente zum Freihalten der Sieblöcher nutzten.Until now, it was believed that disc sorters needed rotors with cleaning arms with a sharp leading edge form that sweep as close as possible to the screen surface. It was believed that only through this arrangement could one also at different, especially at lower circumferential speeds, a sufficient sieve clearance is achieved. The previous, sharp-edged rotors were designed so that they the high, centrifugally directed, parallel to the screen surface lying speed component to keep free the Sieve holes used.
Man war der Meinung, daß die Strömung um einen aerodynamisch günstig geformten Körper, der parallel nahe an einer Begrenzungsfläche, hier Siebfläche, geführt wird, so stark gestört wird, daß die zur Siebfreihaltung notwendigen Saug- und Druckkräfte zu stark geschwächt werden.It was believed that the flow around an aerodynamically favorably shaped body, which is parallel to a boundary surface, here the screen surface, is guided, is so strongly disturbed that the suction and pressure forces necessary to keep the screen clear to be weakened too much.
Man hat jedoch überraschenderweise festgestellt, daß die Kräfte, welche ein strömungsgünstig geformter in Wandnähe arbeitender Flügel aufbringt, viel stärker als angenommen sind.Diese Kräfte sind für die Siebfreihaltung wesentlich wirksamer als einfache Reinigungsarme.However, it has surprisingly been found that the forces which a flow-favorable formed working close to the wall Wings are much stronger than expected. These forces are much more effective than simple ones for keeping the screen clear Cleaning arms.
Von Vorteil ist weiterhin, daß die Saugkräfte der aerodynamisch geformten Flügel auch noch in größerem Abstand von der Siebfläche wirksam sind. Dadurch kann ein größerer Spalt zwischen Flügel und Siebblech zugelassen werden, was die Montage erleichtert und ein Einklemmen der Verunreinigungen sowie einen Verschleiß verhindert.Another advantage is that the suction forces of the aerodynamically shaped wings are also at a greater distance from the screen surface are effective. This allows a larger gap between the wing and the screen plate, which makes assembly easier and prevents trapping of the contaminants and wear.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anstellwinkel der Flügel von innen nach außen flacher werden, und zwar dergestalt, daß in radialer Richtung längs der Sieboberfläche überall annähernd eine gleiche Saug- oder Druckwirkung herrscht.In a further development of the invention it is provided that the angle of attack the wing flatter from the inside to the outside, in such a way that in the radial direction along the screen surface almost the same suction or pressure effect prevails everywhere.
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srsr
Erfindungsgemäß wird nun der Anstellwinkel geändert. Durch die Wahl eines höheren Anstellwinkels im Bereich der Rotornabe wird dort, wo die Umfangsgeschwindigkeit niedrig ist, eine ausreichende Saugwirkung erzielt, während der Anstellwinkel nach außen zu immer flacher wird. Auf diese Weise können die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten ausgeglichen werden, so daß überall eine gleich hohe Saugwirkung vorliegt. Die propellerartigen Flügel sind entsprechend verwunden. Durch diese Maßnahme wird eine weitere Energieeinsparung erzielt.According to the invention, the angle of attack is now changed. By choosing a higher angle of attack in the area of the rotor hub where the peripheral speed is low, a sufficient suction effect is achieved, while the angle of attack is outward becoming flatter and flatter. In this way, the different peripheral speeds can be compensated, so that everywhere there is an equally high suction effect. The propeller-like wings are twisted accordingly. This measure will further energy savings achieved.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Vorderkanten der Flügel von innen nach außen verlaufend gegen die Drehrichtung nach hinten geneigt sind.According to the invention it is further provided that the leading edges of the wings from the inside to the outside run against the direction of rotation are inclined backwards.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich keine spinnenden Verunreinigungen an den Flügeln festsetzen können. Sich absetzende Verunreinigungen rutschen nämlich aufgrund der Zentrifugalkraft nach hinten und werden am Außenumfang abgeschleudert.This measure ensures that no spinning impurities can adhere to the wings. Separating Impurities slide backwards due to the centrifugal force and are thrown off at the outer circumference.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Vorderkanten der Flügel bis zum siebnächsten Punkt abgeschnitten sind.According to the invention it can also be provided that the leading edges of the wings are cut off up to the seventh point.
Bei der gewählten Form der Flügel liegt der siebnächste Punkt nicht an der Vorderkante der Flügel, sondern er befindet sich um ein geringes Maß dahinter. Schneidet man nun die Vorderkante der Flügel bis zum siebnächsten Punkt ab, so wird verhindert, daß sich grobe Verunreinigungen, wie Holzstücke, Äste, Drähte, Blech usw., zwischen Sieboberfläche und Flügel verklemmen können bzw. einen Verschleiß bewirken.In the chosen shape of the wings, the seventh point is not on the leading edge of the wings, but it is by a small amount behind. If you cut off the leading edge of the wings up to the next seventh point, it is prevented that Coarse soiling, such as pieces of wood, branches, wires, sheet metal, etc., can get stuck between the screen surface and the wing or cause wear.
Von Vorteil ist es dabei, wenn die abgeschnittene Vorderkante schräg rückwärts verläuft, und zwar so, daß die verbleibende Vorderkante einen Winkel kleiner als 90° aufweist.It is advantageous if the cut leading edge runs obliquely backwards, in such a way that the remaining Leading edge has an angle less than 90 °.
Durch diese Maßnahme wird die Klemm- und Verschleißgefahr noch weiter verringert.This measure further reduces the risk of jamming and wear.
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Für eine Energieeinsparung kann es auch von Vorteil sein, wenn die Flügelbreite von innen nach außen abnimmt.In order to save energy, it can also be advantageous if the leaf width decreases from the inside to the outside.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn an den Flügelenden eine Endscheibe zur Verminderung des Druckausgleiches zwischen Druck- und Saugseite angebracht wird.Another advantage arises if an end plate on the wing tips to reduce the pressure equalization between pressure and suction side is attached.
Die erfindungsgemäßen Flügel können auch für Mehrfachrotore verwendet werden. So können z.B. bei einem Scheibensortierer mit zwei parallel sich gegenüberliegenden scheibenförmigen Sieben, zwischen denen ein Rotor mit zwei Reihen von Reinigungsarmen liegt, wobei jede Reihe einer Sieboberfläche zugeordnet ist, die Flügel einer Reihe in Umfangsrichtung jeweils versetzt zur anderen Reihe angeordnet sein.The blades according to the invention can also be used for multiple rotors will. For example, in the case of a disc sorter with two parallel disc-shaped screens opposite one another, between which has a rotor with two rows of cleaning arms, wherein each row is assigned to a sieve surface, the wings to one Row arranged offset to the other row in the circumferential direction be.
Durch diese Maßnahme wird eine gegenseitige Beeinflussung der Flügel vermieden.This measure causes the wings to influence one another avoided.
Sine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die äußeren Enden der Flügel mit Endstücken versehen sind, die in etwa senkrecht zur Flügellängsachse stehen und tangential am Flügelende angeordnet sind. Diese Maßnahme dient zur Aufrechterhaltung des Unterdruckes an den Flügelenden, da damit eine Umströmung von der Überdruck- zur Unterdruckseite weitgehend reduziert wird. Außerdem wird dadurch eine Wirbelbildung verhindert, wodurch Energieverluste vermieden werden.There is another very advantageous embodiment of the invention in that the outer ends of the wings are provided with end pieces which are approximately perpendicular to the longitudinal axis of the wing and tangentially are arranged at the wing tip. This measure is used to maintain the negative pressure at the wing tips, as it is a Flow around from the positive pressure to the negative pressure side is largely reduced. In addition, this prevents vortex formation, whereby energy losses are avoided.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt. *An exemplary embodiment of the invention is shown below in principle shown. *
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Scheibensortierer in prinzipmäßiger Darstellung,1 shows a cross-section through a disk sorter in a basic representation,
Fig. 2 die Draufsicht auf einen Rotor mit propellerartigen Flügeln,2 shows the top view of a rotor with propeller-like blades,
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Flügel,3 shows an enlarged cross section through a wing,
Fig. 4 Ansicht eines Flügels gemäß Pfeilrichtung nach der Fig. 2,FIG. 4 is a view of a wing in the direction of the arrow in FIG. 2,
Fig. 5 Schnitt V-V nach der Fig. 2.5 section V-V according to FIG. 2.
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Der Scheibensortierer weist ein Gehäuse 1 auf 3 in dem stationär ein scheibenförmiges Sieb 2 angeordnet ist. Über einen Zulauf 3 gelangt die zu reinigende Suspension in eine Reinigungskammer 4. Hinter dem Sieb 2 befindet sich ein GutstoffsammeIraura 5, von dem aus die gereinigte Suspension über einen Ablauf 6 aus dem Gehäuse 1 abgezogen wird.The disc sorter has a housing 1 3 in which a disc-shaped sieve 2 is arranged in a stationary manner. The suspension to be cleaned reaches a cleaning chamber 4 via an inlet 3. Behind the sieve 2 there is an accepted material collector 5, from which the cleaned suspension is withdrawn from the housing 1 via an outlet 6.
Die Reinigungskammer 4 ist weiterhin mit einem Auslauf J zum Entfernen der abgeschiedenen Verunreinigungen versehen. Über eine Bohrung in dem Gehäuse 1 oder einem Gehäusedeckel ist eine Welle 8 in das Innere des Gehäuses 1 geführt. Mit der Welle 8 ist ein Rotor 9 drehfest verbunden, der propellerartige Flügel 10 aufweist. Die Flügel sind verwunden, und zwar derart, da3 der Anstellwinkel im Bereich des Rotors 9 größer ist als im Bereich des Außenumfanges. Dies wird in der Zeichnung aus der Fig. 1 ersichtlich. The cleaning chamber 4 is also provided with an outlet J for removing the separated impurities. A shaft 8 is guided into the interior of the housing 1 via a bore in the housing 1 or a housing cover. A rotor 9, which has propeller-like blades 10, is connected to the shaft 8 in a rotationally fixed manner. The blades are twisted in such a way that the angle of attack in the area of the rotor 9 is greater than in the area of the outer circumference. This can be seen in the drawing from FIG.
Wie aus der Fig. 2 weiterhin ersichtlich, sind die Vorderkanten 11 bzw. 11' der Flügel 10 von innen nach außen gegen die Drehrichtung nach hinten geneigt. Ebenso nimmt die Flügelbreite von innen nach außen ab.As can also be seen from FIG. 2, the front edges 11 and 11 'of the blades 10 are from the inside to the outside against the direction of rotation tilted backwards. The leaf width also decreases from the inside to the outside.
In der Fig. 3 ist ein Flügel 10 im Querschnitt vergrößert dargestellt. Wie ersichtlich, ist die Vorderkante 11'-des Flügels 10 bis zum siebnächsten Punkt 12 abgeschnitten. Die abgeschnittene Vorderkante verläuft dabei schräg rückwärts. Die strichlierte Linie stellt die Form eines Flügels 10 dar, der nicht abgeschnitten ist.In Fig. 3, a wing 10 is shown enlarged in cross section. As can be seen, the leading edge 11 ′ of the wing 10 is cut off up to the seventh point 12. The cut off The front edge runs diagonally backwards. The dashed line represents the shape of a wing 10, which is not cut off is.
An den Enden sind die Flügel 10 mit Endstücken I^ versehen, die in etwa senkrecht zur Flügellängsachse stehen und tangential angeordnet sind. Die Endstücke sind in grober Annäherung dreiecksförmig ausgebildet, wobei eine Seite parallel vom Sieb und in geringem Abstand davon liegt. Die Anordnung und Ausbildung der Endstücke 13 ist insbesondere aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich.At the ends, the wings 10 are provided with end pieces I ^ which are approximately perpendicular to the flights ll longitudinal axis and are arranged tangentially. The end pieces are roughly triangular in shape, with one side lying parallel to the sieve and at a small distance from it. The arrangement and design of the end pieces 13 can be seen in particular from FIGS. 4 and 5.
8 130041/00678 130041/0067
Für einen Doppelscheibensortierer mit einer gemeinsamen Reinigungskammer 4 ist es lediglich erforderlich, parallel gegenüberliegend zu dem scheibenförmigen Sieb 2 ein zweites Sieb anzubringen. In diesem Falle trägt der Rotor 9 eine zweite Reihe von Flügeln 10, die vor dem zweiten Sieb rotieren.For a double disc sorter with a common cleaning chamber 4, it is only necessary to attach a second sieve parallel to and opposite the disk-shaped sieve 2. In this case the rotor 9 carries a second row of vanes 10 which rotate in front of the second screen.
Mit den propellerartigen Flügeln 10 werden die wesentlichen Eigenschaften eines Propellers benutzt, nämlich hohe Saugkräfte senkrecht zur Prope11erebene und geringer Widerstand der Einzelflügel. With the propeller-like blades 10, the essential properties of a propeller are used, namely high suction forces perpendicular to the prope11er plane and low resistance of the individual wings.
Heidenheim, den I8.03.80
Lo/SröHeidenheim, March 8th, 1980
Lo / Srö
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Lo/SröHeidenheim, March 8th, 1980
Lo / Srö
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |