DE3015833A1

DE3015833A1 - Siebvorrichtung fuer pulpe

Info

Publication number: DE3015833A1
Application number: DE19803015833
Authority: DE
Inventors: Anthony William Hooper
Original assignee: Uniweld Inc
Current assignee: Uniweld Inc
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1980-04-24
Publication date: 1980-11-13
Also published as: MX151363A; ES491133A0; AU5774680A; NO152615C; CA1138380A; GB2048704A; FR2455651A1; PL223986A2; BR8002748A; IT8021766A0; DE3015833C2; NO801287L; SU1192632A3; IN153066B; US4268381A; PL124357B1; NO152615B; ATA229280A; CH637029A5; JPS55152892A

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierende Siebvorrichtung für Pulpebrei, insbesondere eine rotierende Siebvorrichtung für Pulpe, bei der mit vertikalem Druck gearbeitet wird.

Aus der US-PS 37 13 536 ist bereits eine Siebvorrichtung für Pulpe bekannt, bei der mit vertikalem Druck gearbeitet wird. Die dort beschriebene Siebvorrichtung stellte zwar einen Fortschritt gegenüber den herkömmlichen, mit Schwerkraft arbeitenden Siebvorrichtungen dar, da sie mit einem druckbeaufschlagten Sieb arbeitete und es ermöglichte, einen größeren Pulpedurchsatz zu sieben.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine ganze Reihe von wesentlichen Verbesserungen bei der Siebvorrichtung gemäß der US-PS 37 13 5 36 vorgenommen werden können, welche die Kapazität der Siebvorrichtung erhöhen und es ermöglichen, eine im wesentlichen stabile Strömung von Pulpebrei zum Sieb über einen breiten Betriebsbereich zu erreichen. Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung für Pulpe ist weniger empfindlich gegenüber Schwankungen hinsichtlich der Strömung, der Konsistenz der Pulpe sowie des Druckes. Eine stabilisierte Hydraulikströmung durch die Siebvorrichtung ermöglicht eine stabile Faserströmung durch das Sieb für die Pulpe. Bei der bekannten Siebvorrichtung gemäß der US-PS 37 13 5 36 tritt der Pulpebrei in einen tangentialen Einlaß ein, bildet Wirbel in der oberen Einlaßkammer mit einem Pulpevorrat, tritt über die Lippe des Einlaßringes hinüber und fließt nach unten in die untere Siebkammer mit einem Pulpevorrat. Diese Strudelwirkung hat die Tendenz, einen Wirbel in der Mitte des Einlaßringes zu bilden, der die Menge an Pulpebrei verringert, der durch den Einlaßring in die Siebkammer fließt. Bei der Siebvorrichtung gemäß der US-PS 37 13 5 36 ist die Oberseite des Antriebsrades als flache Scheibe ausgebildet, und der Pulpebrei muß

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über die Kante des Antriebsrades übertreten, bevor er zwischen den Umfangsflächen des Antriebsrades und des Siebes nach unten fließt.

Aus der US-PS 30 81 873 ist ein horizontales Pulpeseb mit zwei Verdünnungswasserversorgungen bekannt, die zu verschiedenen Bereichen des Pulpesiebes führen. Bei der dort beschriebenen Anordung ist vorgesehen, daß die eine Verdünnungswasserversorgung die Pulpe reinigt und die andere Versorgung das Ausschußmaterial wegträgt. Gemäß der Erfindung sind hingegen mehrere Verdünnungswasserversorgungen für unterschiedliche Bereiche längs der vertikalen Siebfläche nach unten vorgesehen, um das Hindurchtreten der Fasern durch das Sieb zu unterstützen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine rotierende Siebvorrichtung für Pulpe anzugeben, bei dar mit vertikalem Druck gearbeitet wird und die eine größere Kapazität für eine durch das Sieb hindurchtretende Strömung aus Pulpebrei aufweist ohne daß eine größere Menge an Energie zum Antrieb des drehbaren Antriebsrades erforderlich ist.

Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung, bei der mit vertikalem Druck gearbeitet wird, zeichnet sich dadurch aus, daß sie eine im wesentlichen stabile Flüssigkeitsströmung und damit eine stabile Faserströmung durch das Sieb für die Pulpe liefert, und zwar über einen breiten Betriebsbereich, der Schwankungen hinsichtlich der Strömung, der Konsistenz der Pulpe sowie des Druckes zuläßt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß man eine mit vertikalem Druck arbeitende, rotierende Siebvorrichtung für Pulpe verwendet, die ein zylindrisches

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Gehäuse und eine obere Einlaßkammer aufweist, wobei der Pulpebrei in die Kammer durch eine Einlaßöffnung eintritt; ferner ist eine untere Siebkammer mit einem darin angeordneten, zylindrischen Sieb sowie ein Auslaß zum Austragen von Pulpe außerhalb des Siebes vorgesehen. Ein drehbares Antriebsrad ist innerhalb des zylindrischen Siebes drehbar montiert, wobei das Antriebsrad die Form eines Paraboloids besitzt, so daß die Bewegung des in den Siebbereich eintretenden Pulpebreis unbehindert ist und nicht über eine Ecke oder Kante hinwegfließen muß. Antriebsradschaufeln gehen vom Antriebsrad strahlenförmig aus und erstrecken sich bis kurz vor das Sieb über die Länge des Siebes , während eine Vielzahl von Verdünnungssystemen den verschiedenen Bereichen des Siebes Verdünnungswasser zuführt. Dies ermöglicht eine Änderung des Druckes sowie der Ströme von Verdünnungswasser 5 mit dem das Sieb beaufschlagt wird, wenn es erforderlich ist«,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Einlaßöffnung zumindest um einen Teil des Umfanges des zylindrischen Gehäuses, und es ist ein konischer Einlaßring in der oberen Kammer vorgesehen, der sich von einer Ringscheibe nach oben erstreckt, welche die unteren und oberen Kammern trennt. Der konische Einlaßring erstreckt sich nach oben über die Einlaßöffnung hinaus , so daß der Zwischenraum zwischen dem konischen Einlaßring und dem zylindrischen Gehäuse stets voll mit Pulpebrei ist_s wenn die Siebvorrichtung in Betrieb ist„ Der Einlaßring hat seinen kleinsten Durchmesser bei einer oberen Lippe im Abstand von einer oberen Oberfläche des zylindrischen Gehäuses und bildet einen Eingang zur unteren Kammer zwischen der kreisförmigen Lippe und der oberen Oberfläche

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des Gehäuses. Die geflutete Einlaßöffnung gewährleistet eine gleichmäßige Strömung von Pulpebrei über die kreisförmige Lippe. Die kreisförmige Lippe ist klein, so daß eine hohe axiale Strömung von Pulpebrei durch den Einlaßring in die Siebkammer mit wenig oder keiner radialen Bewegung des Pulpebreis vorlegt. Bei einer Ausführungsform ist ein Wirbelbrecher vorgeselm, um zu gewährleisten, daß keine Verwirbelungen des Pulpebreis auftreten, wenn er sich nach unten durch den Einlaßring bewegt. Eine derartige Strudelwirkung kann sonst einen Wirbel bilden, der die in die Siebkammer fließende Strömung behindert. Das paraboloidförmige Antriebsrad leitet den Pulpebrei in Richtung des Siebes, und die Antriebsradschaufeln erhöhen allmählich die radiale Geschwindigkeit des Pulpebreis. Dieses allmähliche Zunehmen der radialen Geschwindigkeit vermeidet ein Verstopfen an der Oberseite des Antriebsrades, was bei abrupten Geschwindigkeitänderungen oder plötzlichem Übergang der axialen Bewegung des Pulpebreis in radiale Bewegung auftreten kann.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umgibt ein schneckenförmiges Gehäuse die Einlaßöffnung des zylindrischen Gehäuses, und es ist ein Steinabscheider an der Basis des schneckenförmigen Gehäuses angebracht, um das Entfernen von Steinen und anderen Abfällen zu ermöglichen.

Das Antriebsrad kann sich über die gesamte Höhe des Siebes für die Pulpe erstrecken, wobei die Spitze des Antriebsrades sich auf der gleichen Höhe wie die Oberseite des Siebes befindet; das Antriebsrad kann jedoch auch entweder langer oder kürzer als das Sieb ausgebildet sein, so daß die Spitze

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des Antriebsrades sich oberhalb oder unterhalb der Oberseite des Siebes befindet.

Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung ist eine Ausschußkammer mit einem tangentialen Auslaß vorgesehen, um zu gewährleisten, daß der Ausschuß aus der Ausschußkammer ausgetragen wird. Außerdem kann bei einer weiteren Ausführungsform eine modulartige Konstruktion der Ausschußkammer verwendet werden, um ein leichtes Entfernen von der Siebvorrichtung zu ermöglichen und weiterhin dafür zu sorgen, daß sich die Ausschußkammer leichter reinigen läßt als bei den herkömmlichen Siebvorrichtungen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichung zeigt in

Figur 1 einen Vertikalschnitt einer ersten Ausführungform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für Pulpe;

Figur 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie 2-2 der Figur 1;

Figur 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 der Figur 2;

Figur 4 einen Hori-zontalschnitt längs der Linie 14.-4. der Figur 1;

Figur 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des unteren Bereiches der Siebvorrichtung in Richtung des Pfeiles 5 in Figur 4;

Figur 6 einen Horizontalschnitt längs der Linie 6-6 der Figur 1;

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Figur 7 einen Vertikalschnitt von einem Paar von Antriebsradschaufeln längs der Linie 7-7 der Figur ·+;

Figur 8 einen Horizontalschnitt längs der Linie 8-8 der Figur 7;

Figur 9 einen horizontalen Teilschnitt zur Erläuterung einer Vielzahl von Leitungen für Verdünnungssysteme um die Antriebswelle des Antriebsrades für eine andere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung ;

Figur 10 einen horizontalen Teilschnitt zur Erläuterung

einer.anderen Ausführungsform einer Vielzahl von . Leitungen für Verdünnungssysteme um die Antriebswelle des Antriebsrades; und in

Figur 11

und 12 vertikale Teilschnitte zur Erläuterung verschiedener Anordnungen von Antriebsrad und Sieb.

In den Figuren 1 bis 6 ist eine erste Ausführungsform der Siebvorrichtung 10 dargestellt, die ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse'll mit einer oberen Abdeckung 12 aufweist, welche mit dem zylindrischen Gehäuse 11 mit eineBl Flansch 13 verbunden ist. Das zylindrische Gehäuse 11 besitzt einen unteren Flansch 14, der auf einer modulförmigen Ausschußkammer 15 aufsitzt, die von der Basisplatte 16 getragen ist.

Im zylindrischen Gehäuse 11 ist im Abstand unterhalb des oberen Flansches 13 ein Scheibenring 17 vorgesehen, der das Gehäuse 11

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in eine obere Einlaßkammer 18 oberhalb des Scheibenringes 17 und eine untere Siebkammer 19 unterhalb des Scheibenringes 17 unterteilt. Ein rohrförmiges Einlaßrohr 20 mit einem Flansch 21 an seinem Ende bildet einen Eingang zu einem schneckenförmigen Gehäuse 22, der bei der dargestellten Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt besitzt, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Die Gestalt des Querschnitts kann wahlweise rechteckig, rund, dreieckig oder dgl. sein und stellt kein wesentliches Merkmal für die vorliegende Anordung dar. Das schneckenförmige Gehäuse 2 2 hat eine obere OberfIäche2 3und eine untere Oberfläche 24. Wenn ein Steinabscheider vorgesehen ist, wie es bei der Anordnung gemäß Figur 2 und 3 dargestellt ist, bleibt die untere Oberfläche 24 im wesentlichen horizontal und die ober Oberfläche 2 3 ist nach unten abgeschrägt. Wenn kein Steinabscheider vorgesehen ist, bleibt die obere Oberfläche 2 3 des schneckenförmigen Gehäuses 22 im wesentlichen horizontal und die untere Oberfläche 24 verläuft schräg nach oben. Auf diese Weise bleibt der Querschnitt des schneckenförmigen Gehäuses 2 2 im wesentlichen viereckig. An der Oberseite des schneckenförmigen Gehäuses 22 ist ein Eintrittsschlitz oder eine Eintrittsöffnung 25 im zylindrischen Gehäuse 11 vorgesehen, die sich zumindest um einen Teil des Umfangs des zylindrischen Gehäuses 11 erstreckt. Die Eintrittsöffnung 25 erstreckt sich für eine ausreichende Strecke um den Umfang, um es dem Pulpebrei zu ermöglichen, ohne Beschränkung in die Einlaßkanuner 18 hineinzufließen. Die gesamte Fläche der Eintrittsöffnung 2 5 ist im allgemeinen von der Menge an Pulpebrei bestimmt, der in die obere Einlaßkanuner 18 eintritt. Die Größe der öffnung 2 5 berücksichtigt ferner

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das Erfordernis einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit, so daß schwere Gegenstände nicht in die obere Einlaßkammer hineingelangen. Diese Eintrittsöffnung 25 ermöglich es dem Pulpebrei auch, so in die Einlaßkammer 18 einiutreten, daß keine Wirbelwirkung in der Einlaßkammer 18 auftritt. Am Ende des schneckenförmigen Gehäuses 22 ist ein Steinabscheider 25a vorgesehen, um Steine oder andere große Gegenstände aufzufangen, die nicht durch die Eintrittsöffnung 2 5 hindurchgehen. Der Steinabscheider 25A weist ein erstes Absperrventil 25B und ein zweites Absperrventil 25C mit einer Kammer 2 5D zwischen ihnen auf. Ein Verdünnungswas seräns chluß 25E ' ist vorgesehen, um Schlämmwasser zuzuführen, um gute Fasern vom Steinabscheider wegzuspülen und somit den Eintritt von schweren Fremdkörpern zu erleichtern. Es ist auch zweckmäßig die Kammer 25D zu reinigen, wenn das zweite Absperrventil 25C geöffnet ist.

Ein konischer Einlaß-ring 26 besitzt einen unteren Flansch an seinem größen Durchmesser, der auf dem Scheibenring 27 aufliegt. Dieser Flansch 27 überlappt den Scheibenring 17, so daß der in die Einlaßkammer 18 eintretende Pulpebrei sich längs der konischen Seitenwand des Einlaßringes 26 nach oben bewegen muß, über die Lippe 28 mit kleinem Durchmesser hinübertritt und durch den konsichen Einlaßring 26 nach unten in das bewegte Innere der unteren Kammer 19, durch eine zylindrische Siebplatte 29 in eine Gutstoffkammer 30 fließt. Die Lippe 28 mit kleinem Durchmesser gibt dem Pulpebrei eine hohe axiale Geschwindigkeit in die untere Kammer Der konische Einlaßring 26 erstreckt sich nach oben deutlich über die EintrittsÖffnung 25 hinaus, so daß die Eintrittsöffnung 25 stets eingetaucht ist und der in die Einlaßkammer

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18 eintretende Pulpebrei stets nach oben steigen und über die Lippe 2 8 des konischen Einlaßringes 26 hinübertreten muß. Es ist stets eine gleichmäßige Strömung von Pulpebrei um die gesamte Lippe 28 vorhanden, und die Siebvorrichtung kann mit einem ±atischen Kopf arbeiten, der so niedrig wie ein oder zwei Fuß liegt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Wirbelbrecher 31 in Form von zwei kreuzförmig angeordneten vertikalen Platten in den konischen Einlaßring 26 eingesetzt, um eine gleichmäßige Strömung zu gewährleisten und eine Verwirbelung des Pulpebreis zu verhindern, wenn er über die Lippe 28 hinübertritt und in die untere Kammer 19 hineinfällt. Der Wirbelbrecher 31 kann in einigen Fällen weggelassen werden, wo keine Wirbel im Ring 2 6 auftreten.

Die zylindrische Siebplatte 29 ist axial innerhalb der unteren Kammer 19 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Höhe der Kammer. Ein tangentialer Auslaß 33 am Boden der unteren Kammer 19 im zylindrischen Gehäuse außerhalb der Siebplatte 29 ermöglichtes den gesiebten Fasern, die Siebvorrichtung 10 zu verlassen. Ein Flansch 34 am Ende des Auslasses 3 3 bildet eine Verbindung für Austrittsleitungen.

Ein sich drehendes Antriebsrad 36 ist axial innerhalb der Siebplatte 29 angeordnet. Das sich drehende Antriebsrad 36 ist in oder annähernd in Form eines Paraboloids ausgebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Paraboloid aus einer Reihe von miteinander verbundenen Kegelstümpfen ausgebildet und an der Oberseite mit einem Kegel mit gebogener Nase versehen. Das Antriebsrad wird in dieser Weise hergestellt, um die Konstruktion zu

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vereinfachen, wobei aber die ungefähr paraboloidförmige Gestalt ein wesentliches Merkmal des Antriebsrades darstellt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Spitze der kegelförmigen Nase des Antriebsrades im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Oberseite des Siebes 29. Das Antriebsrad 36 erstreckt sieh, wie in Figur 1 dargestellt, im wesentlichen über die gesamte Höhe des Siebes 29. Bei anderen Ausführungsformen kann sich das Antriebsrad 36 über die Oberseite des Siebes in den konischen Ring 2 6 erstrecken oder braucht sich nicht über die volle Höhe des Siebes 29 zu erstrecken, wobei dann die Spitze der kegelförmigen Nase des Antriebsrades unterhalb der Oberseite des Siebes 29 ist.

Das drehbare Antriebsrad 36 ist auf einer sich drehenden axialen Welle 40 montiert, die sich in einer Lageranordung 41 auf der Achse der zylindrischen Siebvorrichtung 10 dreht. Das untere Antriebsende 42 der Welle kann mit einer darauf montierten, nicht dargestellten Riemenscheibe für einen V-förmigen Antriebsriemen versehen sein, um mit einem derartigen V-förmigen Riemen eine Verbindung zu einem Elektromotor zu schaffen.

Eine Anzahl von Antriebsradschaufeln 43 sind in gleichen Abständen um das drehbare Antriebsrad 36 herum angeordnet und daran befestigt. Wie in Figur 1 dargestellt, erstrecken sich die Antriebsradschaufeln 43 in die Nähe des Siebes über die volle Höhe des Siebes. Jede Antriebsradschaufel 43 kann als einzelne Schaufel in der dargestellten Weise oder in Abschnitten ausgebildet sein. Die Schaufeln 43 sind am drehbaren Antriebsrad angebracht, erstrecken sich aber nicht hinauf bis zum nasenförmigen Kegel des Antriebsrades und lassen einen Raum um den nasenförmigen Kegel des

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Antriebsrades 36 zum konischen Ring 26 frei von Schaufeln, so daß eine allmähliche Zunahme der radialen Geschwindigkeit im Pulpebrei auftritt, wenn er in die Siebkammer 19 eintritt und nach unten in Richtung des Siebes 29 fließt. Diese allmähliche Zunahme der radialen Geschwindigkeit vermeidet ein Verstopfen der Pulpefasern an der Oberseite des Siebes 29. Die Schaufeln 43 erstrecken sich von der Verbindung am Antriebsrad 35 nach oben zu einem drehbaren Ring 44, der alle Spitzen der Antriebsradschaufeln 4 3 an der Oberseite der zylindrischen Siebplatte 29 miteinander verbindet. Der Ring 44 hat einen Innendurchmesser, der größer ist als der Innerdurchmesserdes konischen Einlaßringes 26. Somit hindert der Ring 44 den Pulpebrei nicht daran, aus dem Einlaßring 2 6 in die untere Kammer 19 einzutretei. Wenn der Pulpebrei zuerst in die untere Kammer 19 eintritt, wird er von dem nasenförmigen Kegel des Antriebsrades zur Außenoberfläche der zylindrischen Siebplatte 29 abgelenkt, und die radiale Geschwindigkeit nimmt allmählich zu, wenn die Antriebsradschaufeln 43 den Pulpebrei in Rotation versetzen.

Wie im einzelnen in Figur 7 u.8dargestellt, ist eine Reihe von zweiten Schaufeln 4 5 am Antriebsrad 36 bis zur Verbindung der Antriebsradschaufeln 43 angebracht. Diese zweiten Schaufeln 45 sind in der Nähe der Antriebsradschaufeln 43 positioniert und lassen Lücken 46 zwischen ihnen, um Paare von Schaufeln zu bilden. Eine obere Platte 47 ist über dem Zwischenraum oder der Lücke 46 zwischen jedem Paar von Schaufeln an der Oberseite der Schaufeln angeordnet, während eine mittlere Platte

48 quer über den Spalt 46 ungefähr auf halber Höhe der Schaufeln vorgesehen ist. Die Antriebsradschaufeln 4 3 und die zweiten Schaufeln 45 erstrecken sich beide über die gleich Strecke in unmittelbare Nähe zur Siebplatte 29. Eine Vielzahl von Löchern

49 ist im Körper des Antriebsrades 36 zwischen den Paaren von

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Schaufeln oberhalb und unterhalb der mittleren Platte 48 vorgesehen und arbeitet als Verdünnungszerstäuber, so daß durch diese Löcher 49 hindurchtretendes Wasser auf die Siebplatte 29 gerichtet ist.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen ein erstes und ein zweites Verdünnungswassersystem für das Antriebsrad 36. Das erste Verdünnungswassersystem weist einen angeflanschten Wassereinlaß 51 und eine Wassereinlaßleitung 52 auf, die zu einer inneren Ringkammer 5 3 führt, welche die Lageranordnung 41 für die Welle 40 umgibt. Die innere Ringkammer 5 3 führt das Verdünnungswasser nach oben zum Innenraum des Antriebsrades 36. Das Wasser tritt aus der inneren Ringkammer 5 3 durch eine Vielzahl von Löchern 54 in der oberen und / oder seitlichen Oberfläche der inneren Ringkammer 5 3 aus. Das Wasser fließt dann durch die Löcher 49 in der Umfangswand des Antriebsrades 36, wobei die Lücke 46 zwischen den Paaren von Schaufeln U3 und 45 oberhalb der mittleren Platte 48 ausgefüllt wird, und fließt nach auAen zur Siebplatte 29. Im Inneren des Antriebsrades 36 ist ein drehbarer Teilerring 55 vorgesehen, der die ersten und zweiten Verdünnungswassersysteme unterteilt. Der Teilerring 55 ist mit der inneren Umfangswand des Antriebsrades 36 verbunden, die sich in der Nähe eines stationären Teilerringes 56 dreht, welcher mit der Außenoberfläche der inneren Ringkammer 53 verbunden ist. Ein kleiner Abstand ist zwischen dem drehbaren Ring 55 und dem stationären Ring 56 vorgesehen, so daß wenig oder kein Verdünnungswasser zwischen den ersten und zweiten Verdünnungswassersystemen hindurchfließen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Labyrinthdichtung zwischen dem drehbaren Ring 55 und dem stationären Ring verwendet werden.

Das zweite Verdünnungswassersystem weist einen angeflanschten Wassereinlaß 57 und eine Wassereinlaßleitung 58 auf, die zu

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einer äußeren Ringkammer 59 führt, welche die innere Ringkammer 5 3 umgibt, sich aber nur ins Innere des unteren Teiles des Antriebsrades 36 erstreckt. Löcher 60 an der oberen und / oder seitlichen Oberfläche der äußeren Ringkammer 59 ermöglichen es, daß Verdünnungswasser in den unteren Bereich fließt und durch die Löcher 49 in der Umfangswand des Antriebsrades in die Lücken 46 zwischen den Paaren von Schaufeln 4 3 und 4 5 unterhalb der mittleren Platte 48 austritt und somit nach außen zur Siebplatte 29 fließt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Labyrinthdichtung 61 an der Basis des unteren Abschnittes 39 verwendet werden, um das Fließen von Verdünnungwasser an der Basis des Antriebsrades 36 zu beschränken. *

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das untere Teil 6 2 an der Umfangswand des Antriebsrades 36 zylinderförmig, so daß der übrige Brei, der den Ausschuß enthält, keine erhöhte Geschwindigkeit erhält, wenn er durch dieses untere Teil 6 2 des Antriebsrades 36 hindurch geht und in die Ausschußkammer 6 3 fällt.

Die Ausschußkammer 6 3 ist innerhalb der mondulförmigen Ausschußkammer 15 angeordnet, wobei sich zumindest eine der Antriebsradschaufeln 43 nach unten in die Ausschußkammer 6 3 erstreckt, um zu gewährleisten, daß die Ausschußkammer kontinuierlich umgewälzt wird. Ein tangentialer Ausschuß-auslaß 64 ist in Figur 6 für die Ausschußkammer vorgesehen und endet bei einem angeflanschten Auslaß65, um das Herauspumpen des Ausschusses aus der Ausschußkammer 6 3 zu unterstützen und zu verhinderen, daß Verstopfungen in der Ausschußkammer 6 3 auftreten.

Bei einer anderen Ausführungsform können ein Ausschuß-Auslaßgehäuse und ein Aislaßrohr für das Ausschußmaterial

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verwendet werden, wie es in der US-PS 37 13 5 36 erläutert ist. Verdünnungswasser kann entweder axial oder tangential in die Ausschußkammer 6 3 eingeleitet werden, um das Entfernen von Ausschuß zu unterstützen.

Beim Betrieb der Siebvorrichtung wird Pulpebrei durch das Einlaßrohr 20 in das schneckenförmige Gehäuse 22 hindurchgeführt, so er nach oben geführt und durch die Eintritts öffnung 2 5 eingelassen wird. Es tritt eine Geschwindigkeitsänderung beim Pulpebrei auf, wenn er durch diese Eintrittsöffnung 25 hindurchfließt, und die Geschwindigkeit des Pulpebreis wird langsamer, damit Steine und andere schwere Gegenstände in den Steinabscheider 25A fallen können. Der Pulpebrei steigt die Seitenwände des konischen Einlaßringes 26 hoch, fließt über die Lippe 28 und nach unten in die Siebkammer 19. Während der Pulpebrei durch den Einlaßring 26 fließt, gewährleistet der Wirbelbrecher 31, daß wenig oder keine Verwirbelung erfolgt und somit keine Wirbel gebildet werden, wenn der Pulpebrei sich in die untere Kammer 19 bewegt.

Die Form des Antriebsrades 36, die ungefähr die Gestalt eine Paraboloids besitzt, lenkt den Pulpebrei zu den Seiten des Antriebsrades 36 ab, so daß wenig oder keine Turbulenz in der Strömung des Pulpebreis auftritt, der sich in den Siebbereich bewegt. Während sich der Pulpebrei 'zur Sieboberfläche bewegt, versetzen die Antriebsradschaufeln 43 den Pulpebrei in Drehbewegung, und es tritt eine normale Siebwirkung auf, wobei die Schaufeln 4 3 den Pulpebrei in Drehbewegung versetzen und eine Matte von Pulpefasern zwischen den Kanten der Schaufeln 43 und dem Sieb 29 bilden.

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• S λ ,^v

Diese Matte dreht sich relativ zum Sieb und hat außerdem eine axiale Bewegung nach unten in Richtung der Ausschußkammer 63. Aufgrund der Rotations- und Axialbewegung der Matte tritt eine Scherkraft zwischen einer Seite der Matte und den Spitzen der Antriebsradschaufeln 4-3 auf, welche die Dicke der Matte kontrolliert und die Tendenz besitzt, eine Verstopfen der Löcher in der zylindrischen Siebplatte 29 zu verhindern. Die akzeptablen Pulpefasern gehen durch die Fasermatte hindurch, die von auszusondernden Pflanzenresten und akzeptablen Fasern gebildet wird, und dann durch die Siebplatte 29 in die Gutstoffkammer 33. Während sich die Matte längs der Siebplatte 29 nach unten bewegt, vervollständigt Verdünnungswasser vorfallem vom ersten Verdünnungssystem und dann vom zweiten Verdünnungssystem den Siebvorgang. Wenn man eine Vielzahl von verschiedenen Bereichen am Antriebsrad 36 für eine Vielzahl von Verdünnungswassersystemen hat, ist es möglich, mit getrennten Verdünnungswasserversorgungen zu arbeiten, wobei dfe eine Versorgung bei höherem Druck oder höherem Durchsatz als die anderen Versorgungen arbeiten kann, um eine maximale Wirksamkeit der Siebvorrichtung zu gewährleisten. Die Ausschußteilchen gelangen in die Ausschußkammer 63,von wo sie durch den Auslaß 64 ausgetragen werden. Die gesiebte Pulpe wird zur weiteren Verarbeitung durch den Auslaß 3 3 aus dem Gehäuse 11 abgelassen.

Die mOdulförmige Ausschußkammer 15, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellt, ermöglicht ein Entfernen des zylindrischen Gehäuses 11, der Siebplatte 29 und des Antriebsrades 36, um

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eine vollständige Änderung der modulförmigen Ausschußkammer 15 zu ermöglichen. Der tangentiale Auslaß ermöglich bei einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls eine Erleichterung bei der Wartung des Moduls, um so mehr als es nicht so wahrscheinlich ist, daß ein Verstopfen innerhalb der Ausschußkammer erfolgt.

Figur 9 zeigt eine die Welle 40 umgebende Ringkammer 70, die in einer Reihe von Abteilen 71 unterteilt ist. Jedes Abteil 71 ist an eine separate Wasserversorgung angeschlossen. Jedes Abteil 71 ist an einen inneren Bereich des Antriebsrades angeschlossen, der das Verdünnungswasser zu einem bestimmten Bereich auf der Siebplatte umleitet. Figur 10 zeigt eine andere Ausführungsform von separaten Verdünnungswassersystemen, wobei eine Vielzahl von Rohren 81 sich innerhalb des Antriebsrades nach oben erstreckt. Die jeweiligen Rohre 81 enden bei unterschiedlichen Höhen und liefern somit Verdünnungswasser für einen bestimmten Bereich auf dem Sieb für die Pulpe. Jedes der Rohre 81 ist an eine getrennte Wasserversorgung 8 angeschlossen. Verschiedene Arten von Düsen zu den Paaren von Schaufeln, wie sie in Figur 7 und 8 dargestsa.lt sind, können verwendet werden, um das Sieb mit Wasser zu beaufschlagen. Beispielsweise kann eine dickere Schaufel mit radialen Löchern, die sich durch jede Schaufel zum inneren Bereich des Rotors - erstrecken, verwendet werden, oder aber andere Systeme, welche das Wasser der Siebfläche zuführen.

Das Antriebsrad 36 gemäß Figur 11 ist länger dargestellt als das Sieb 29 für die Pulpe, wobei der nasenförmige Kegel sich oberhalb der Oberseite des Siebes 29 erstreckt, während Figur 12 ein Antriebsrad 36 zeigt, das kürzer ist als das Sieb 31 für die Pulpe, wobei die Spitze des nasenförmigen Kegels unterhalb der Oberseite des Siebes 31 liegt.

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Zusammenfassend wird somit eine rotierende Siebvorrichtung für Pulpe angegeben, die weniger empfindlich gegenüber Schwankungen hinsichtlich der Strömung und Konsistenz der Pulpe und dem verwendeten Druck ist, als die bisherigen Siebvorrxchtungen für Pulpe. Die Siebvorrichtung arbeitet mit vertikalem Druck und weist ein zylindrischen Gehäuse mit einer oberen EinlaPjkammer und einer unter Siebkammer auf, wobei eine Ringscheibe die untere Kammer von der oberen Kammer trennt. Die Siebvorrichtung weist eine Einlaßöffnung in der oberen Kammer, ein in der unteren Kammer angeordentes zylindrisches Sieb sowie ein sieh drehendes Antriebsrad auf, das um eine mittlere vertikale Achse innerhalb des Siebes drehbar montiert ist, wobei das Antriebsrad ungefähr die Form eines Paraboloids besitzt. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, um das Antriebsrad in Drehbewegung zu versetzen, wobei Antriebsradschaufeln strahlenförmig vom Antriebsrad vorstehen und sich bis kurz vor das Sieb über die Länge des Siebes erstrecken. Mindestens zwei Verdünnungssysteme sind vorgesehen, um den verschiedenen Bereichen des Siebes Verdünnungswasser zuzuführen, während ein Auslaß- für die Pulpe aus der unteren Kammer außerhalb des Siebes für die Pulpe vorgesehen ist.

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Claims

Patentanwaltskanzlei, 8000 München, LeopoldsuBe 20/IV

PATENTANWÄLTE

DR. ERNST STURM
DR. HORST REINHARD DIPL-ING. KARL-JÜRGEN KREUTZ

8000 München 40, Leopoldstraße 20/IV

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Telex:5212839isar d

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Postscheck: München 97 56-809

Hu Zeichen Betreff

Unser Zeichen

Datum

24. April 1980

Siebvorrichtung für Pulpe

Patentansprüche

1. Rotierende Siebvorrichtung für Pulpe, bei der mit vertikalem Druck gearbeitet wird, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse mit einer oberen Einlaßkammer und einer unteren Siebkammer, wobei eine Ringscheibe die obere Kammer von der unteren Kammer abteilt, durch eine Einlaßöffnung in der oberen Kammer, durch ein zylindrisches Sieb, das innerhalb der unteren Kammer angeordnet ist, durch ein rotierendes Antriebsrad, das um eine mittlere vertikale Achse innerhalb des Siebes drehbar montiert ist und einen ungefähr paraboloidförmigen Körper aufweist, durch eine Antriebseinrichtung, um das Antriebsrad

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in Drehbewegung zu versetzen, durch Antriebsradschaufeln, die zumindest von einem Teil des paraboloidförmigen Körpers strahlenartig ausgehen und sich über die Länge des Siebes bis kurz/das Sieb erstrecken, durch mindestens zwei Verdünnungssysteme, um zwei verschiedenen Fasersiebbereichen über die axiale Höhe des Siebes Verdünnungswasser zuzuführen, und durch einen Auslaß zum Austragen von Pulpe aus der unteren Kammer außerhalb des Siebes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung sich zumindest um einen Teil des Umfanges des zylindrischen Gehäuses erstreckt und einen konischen Einlaßring in der oberen Kammer aufweist, der sich von der Ringscheibe nach oben erstreckt, wobei der Einlaßring seinen kleinsten Durchmesser bei einer kreisförmigen Lippe an der Oberseite hat, die sich auf einer Höhe vollständig oberhalb der Einlaßöffnung befindet und im Abstand von der oberen Oberfläche des Zylindergehäuses angeordnet ist, um einen Eingang zur unteren Kammer zwischen der kreisförmigen Lippe und der oberen Oberfläche des Gehäuses zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Wirbelbrecher, der innerhalb des konischen Ringes in der oberen Kammer angeordnet ist.

ti. Vorrichtung nach einem der Anspruchs 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Ausschußkammer unterhalb des zylindrischen Gehäuses und des zylindrischen Siebes, wobei sich Antriebsradschaufeln in die Ausschußkammer erstrecken, die von mindestens einer der am Antriebsrad vorstehenden Antriebsradschaufeln ausgehen,

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wobei die Ausschußkammer einen tangentialen Auslaß aufweist .

5. Vorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschußkammer als separate Modulanordnung ausgebildet ist, die an der Basis des zylindrischen Gehäuses angebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das drehbare Antriebsrad ein zylindrisches unteres Teil der Umfangswand des unteren Bereiches aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein schneckenförmiges Gehäuse, welches die Einlaßöffnung des zylindrischen Gehäuses umgibt, und durch einen an einem unteren Teil des schneckenförmigen Gehäuses angebrachten Steinabscheider.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Wirbelbrecher mindestens eine im konischen Einlaßring angeordnete., vertikale Platte aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des drehbaren Antriebsrades sich über die Länge des Siebes erstreckt und daß die Spitze des drehbaren Antriebsrades auf gleicher Höhe wie die Oberseite des Siebes liegt,

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die axiä.e Länge des drehbaren Antriebsrades sich über die Länge des Siebes erstreckt und daß die Spitze des drehbaren Antriebsrades oberhalb der Oberseite des Siebes liegt.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des drehbaren Antriebsrades kürzer ist als die Länge des Siebes und daß die Spitze des drehbaren Antriebsrades unterhalb der Oberseite des Siebes liegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsradschaufeln strahlenförmig von den Seiten des Antriebsrades ausgehen und einen spitzen Bereich des Antriebsrades frei-lassen, daß die Antriebsradschaufeln sich nach oben erstrecken und in einem drehbaren Ring in der Nähe des oberen Endes des zylindrischen Siebes enden und daß der Innendurchmesser des rotierenden Ringes mindestens so groß wie der größte Durchmesser des konischen Einlaßringes ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Verdünnungssysteme vorgesehen sind, wobei ein erstes Verdünnungssystem das Verdünnungswasser einer Fläche im mittleren Bereich des Siebes zuführt und ein zweites Verdünnungssystem das Verdünnungswasser einer Fläche im unteren Bereich des Siebes zuführt.

IU. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsradschaufeln paarweise angeordnet sind und in Längsrichtung verlaufende Düsen bilden, durch welche Verdünnungswasser aus den ersten und zweiten Verdünnungssystemen auf die Flächen im unteren und mittleren Bereich des Siebes gerichtet wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Verdünnungssystemen

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vorgesehen ist, die jeweils einen separaten Einlaß und Leitungen zu einem separaten Bereich innerhalb des drehbaren Antriebsrades besitzen und mit Düsen in den jeweiligen separaten Bereichen ausgerüstet sind, welche das Verdünnungswasser auf eine Fläche des Siebes richten.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verdünnungssystem einen ersten Verdünnungswassereinlaß besitzt, der zu einer inneren Ringkammer um die mittlere vertikale Achse führt, daß die innere Ringkammer das Verdünnungswasser in einen ersten Bereich des Antriebsrades führt und Düsen besitzt, aus denen das Verdünnungswasser des ersten Bereiches auf die Fläche des mittleren Bereiches des Siebes gerichtet wird, und daß ein zweites Verdünnungssystem einen zweiten Verdünnungswassereinlaß besitzt, der zu einer äußeren Ringkammer um die innere Fingkammer führt, wobei die äußere Ringkammer das Verdünnungswasser einem zweiten Bereich des Antriebsrades zuführt und Düsen besitzt, aus denen das Verdünnungswasser auf die Fläche des unteren Bereiches des Siebes gerichtet wird.

17. Drehbares Antriebsrad zum rotierenden Einbau im Innenraum eines zylindrischen Siebes einer Siebvorrichtung für Pulpe, bei der mit vertikalem Druck gearbeitet wird, gekennzeichnet durch einen ungefähr paraboloidförmigen Körper, durch Antriebsradschaufeln, die zumindest von einem Teil des paraboloidförmigen Körpers strahlenförmig ausgehen und sich über die Länge des Siebes bis kurz vor das Sieb erstrecken, und durch mindestens zwei Ringkammer, die innerhalb des paraboloidförmigen Körpers angeordnet sind, um Verdünnungswasser aus entsprechendem Verdünnungssystemen aufzunehmen und das Verdünnungswasser von den Antriebsradschaufeln radial auf zwei

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verschiedene Siebbereiche längs der axialen Höhe des Siebes zu richten.

18. Antriebsrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsradschaufeln von den Seiten des Antriebsrades strahelförmig ausgehen und einen spitzen Bereich frei lassen und daß die Antriebsradschaufeln sich nach oben erstrecken und in einem rotierenden Ring in der Nähe des oberen Endes des zylindrischen Siebes enden.

19. Antriebsrad nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsradschaufeln paarweise angeordnet sind und in Längsrichtung verlaufende Düsen bilden, um das Verdünnungswasser den jeweiligen Flächen im. unteren und mittleren Bereich des Siebes zuzuführen.

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