DE3046969A1 - Vorrichtung zur behandlung von sich bewegenden suspensionen - Google Patents
Vorrichtung zur behandlung von sich bewegenden suspensionenInfo
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Description
Firma KAMYR AKTIEBOLAG, Box 1033, S - 651 15 KARLSTAD,
Schweden
Vorrichtung zur Behandlung von sich bewegenden Suspensionen.
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Behandlung von strömenden Suspensionen. Die Suspension kann grundsätzlich
aus irgendwelchen in Flüssigkeit suspendierten Materialien bestehen. Sie besteht vorzugsweise aus einem Fasern enthaltenden
Zellstoffmaterial in Wasser oder in einer anderen für die Behandlung des Materials geeigneten Flüssigkeit.
Die Erfindung betrifft insbesondere Vorrichtungen zur kontinuierlichen
und gleichmäßigen Extraktion von Flüssigkeit, um so die Suspension einzudicken oder um die Suspensions-flüssigkeit
mehr oder weniger auszutauschen, und zwar durch gleichzeitigen Zusatz von Verdrängungsflüssigkeit, so daß
hierdurch die Suspensionsflüssigkeit verdrängt wird.
Das größte Problem bei der Extraktion von Flüssigkeit aus insbesondere Fasersuspensionen besteht darin, daß die Siebe
die Neigung haben, zu verstopfen, so daß die Extraktionskapazität verringert und schließlich vollständig unterbro-
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chen wird. Es ist deshalb erforderlich, die Sieböffnungen
in gewisser Weise zu reinigen. Dieses Problem ist bereits beschrieben und auch in gewisser Weise gelöst (SE-PS 75.043
09-1 = US-PS 4 041 560) . Dort ist auf einem zentralen und feststehenden Lagerkörper ein bewegbarer Siebkörper gelagert,
bei welchem eine Rückspülung von Flüssigkeit in die Suspension durch die Sieböffnungen hindurch durch periodische Verringerung
des Innenvolumens des Siebkörpers erreicht wird, und zwar durch Bewegung des Siebkörpers.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zu verbessern und zwar eine gleichmäßig
verteilte und wirksame Rückspülung von Flüssigkeit für die Reinigung der Sieböffnungen zu schaffen und die Suspensionsbewegung durch die Sieböffnungen hindurch zu verbessern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist neben der Extraktion von Flüssigkeit und damit für die Eindickung von Suspensionen
auch gut für die Verdrängungsbehandlung von Suspensionen mit einer oder mehreren verschiedenen Flüssigkeiten geeignet.
Mit der Erfindung kann auch eine Vorrichtung erhalten werden, mit welcher es mit einfachen Mitteln möglich ist, eine mehrstufige
Verdrängungsbehandlung mit getrennter Sammlung des Filtrats von jeder Stufe durchzuführen.
Die beanspruchten Merkmale der*Erfindung ergeben sich aus
den Ansprüchen. Die Erfindung ist im folgenden anhand der
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Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Extrahieren von Flüssigkeit, bei welcher die Rückspülung
zur Reinigung der Sieblöcher gemäß dem Verfahren nach der SE-PS 75.04309-1 bzw. der US-PS
4 041 560 erfolgt und die aich die Merkmale der vorliegenden
Erfindung enthält,
Fig. 2 eine größere Vorrichtung mit zwei Antriebsvorrichtungen,
Fig. 3 eine Vorrichtung mit offenem inneren Ablenkkörper im Gegensatz zu dem geschlossenen Körper nach den
Fig. 1 und 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Ablenkkörper innerhalb der Siebplatte mit im wesentlichen
gleichen Konizitäten,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung für
größere Kapazitäten mit einem hülsenförmigen Siebkörper,
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein rechteckförmiges Gefäß, in
dem mehrere gerade Siebelemente angeordnet sind,
Fig. 7 eine perspektivische Schnittansicht nach der Linie
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A - A in Fig. 6 und
Fig. 8 eine Seitenansicht eines runden Gefäßes mit ringförmigem konischen Siebkörper und ringförmigem konischen
Ablenkkörper.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine im wesentlichen zylindrische Hülse oder ein Gehäuse, das an beiden Enden mit abdichtenden
Abdeckungen 301 und 302 versehen ist. Das Gehäuse 1 ist an einem Ende mit einem Einlaß 20 für die zu behandelnde Suspension
versehen, während es am anderen Ende mit einem Auslaß 311 für die Suspension versehen ist. Konzentrisch innerhalb
des Gehäuses 1 ist ein Siebkörper 304 mit einem inneren Siebhohlraum 330 angeordnet. Der Siebkörper läuft in Richtung
des Suspensionsstromes konisch zusammen. An seinem oberen Ende ist er auf einem konzentrischen Lagerkörper 305 gelagert.
Der Lagerkörper enthält eine innere Höhlung 331. Der Siebkörper ist auf dem Lagerkörper mit einer ringförmigen Dichtung
306 gelagert, und er ist an seinem anderen Ende mit einer abschließenden Abdeckung 307 versehen. Der Lagerkörper 305
ist an der Abdeckung 301 befestigt. Aus dem Inneren des Lagerkörpers führt ein Auslaß 308 für Flüssigkeit heraus. Das
Innere des Siebkörpers 304 ist mit einer konischen oder wie gezeigt - vorzugsweise parabolförmigen Ablenkplatte gefüllt,
die einen Ablenkkörper 309 bildet. Der Ablenkkörper 309 ist mit seinem engen Ende 310 in der Nähe des Suspensionsein3asses
20 angeordnet, während er mit seinem dicken Ende, das mit der Endabdeckung 307 verbunden ist oder diese Endabdeckung
307 bildet, sich in der Nähe des Auslasses 311 für
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die Suspension befindet. Der Ablenkkörper 309 ist an seinem engen Teil 310 mit einem Schaft 312 verbunden, der sich durch
eine Dichtung 313 durch die Abdeckung 301 bewegen kann, und zwar mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 314, die ein hydraulischer
oder pneumatischer Zylinder sein kann und die den Ablenkkörper 309 und den Siebkörper 304 - in der Hauptbewegungsrichtung
der Suspension gesehen - vor- und zurückbewegen kann. Auf dem Hauptteil seiner Länge besteht der Siebkörper
304 aus einer Hülse, die mit geeigneten Löchern oder Schlitzen versehen ist. Der Ablenkkörper erstreckt sich zumindest über
den perforierten Teil des Siebkörpers. Die Siebkörperhülse kann bei gewissen Anwendungen aus einem grobperforierten
unteren Teil bestehen, der gegen die Suspension mit einem Gewebe aus Stahl, Nylon oder einem anderen geeigneten Material
versehen ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezeichnungen Kopfende und rückwärtiges Ende in der folgenden weiteren Beschreibung
verwendet werden sollen. Diese Teile werden dann in Strömungsrichtung der Suspension gesehen, d.h. vom Einlaß 20 zum Auslaß
311. Konzentrisch im Kopfende des Gehäuses innerhalb des Auslaßes 311 ist eine schaberartige Vorrichtung 315 angeordnet,
die sich mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 316 und
einer Welle 317 dreht. Die Welle 317 durchsetzt eine Dichtung
318, und es rotiert die Vorrichtung 315 in der Suspension und bringt, sie in Richtung auf den Auslaß 311.
In Fig. 2 sind die gleichen Bezeichnungen wie in Fig. 1 ver-
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wendet, jedoch mit dem Unterschied, daß anstatt einer Antriebsvorrichtung
314 zwei Vorrichtungen vorgesehen sind, die jeweils ihre eigene Dichtung 313 und ihren eigenen, das Gehäuse
durchsetzenden Schaft 312 haben, die beide am Siebkörper 304 befestigt sind. Der Suspensionseinlaß 20 ist an einem erhöhten
Teil 319 des Gehäuses angeordnet, in dessen Mittelteil ein Schaft 320 vorgesehen ist, der sich durch eine Dichtung
321 hindurch mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung 322 drehen kann und der in dem Gehäuse mit einer Schabervorrichtung
323 für die Verteilung von Suspension um den Umfang der Vorrichtung herum versehen ist. Diese Schabervorrichtung 323
kann von gleicher Art sein wie die Schabervorrichtung 315 in Fig. 1 in der Nähe des Suspensionsauslasses 311.
Fig. 3 zeigt den oberen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 mit entsprechenden Bezugszeichen. Die Fig. zeigt eine wahlweise
Ausführung des Ablenkkörpers 309, der hier mit einem offenen rückwärtigen Teil 324 dargestellt ist. Der Körper 309 ist
an diesem rückwärtigen Teil mit Hilfe von Rippen 325 am Schaft befestigt. Da der Körper 309 offen ist, ist dieser
Körper mit Flüssigkeit gefüllt, und er ist deshalb nicht so sehr als Ablenkkörper zu bezeichnen, sondern als sich nach
rückwärts verengende Verteilungs-Ablenkplatte für die Flüssigkeit. Während der Bewegung des Siebkörpers 304 und dabei der
Bewegung der Ablenkplatte 309 nach rückwärts und vorwärts, bewegt sich auch die innerhalb des Plattenkörpers 309 eingeschlossene
Flüssigkeit, und es wird die zu beschleunigende und zusammen mit dem Siebkörper zu bewegende Masse größer.
Andererseits kann aber die Ausführung der Ablenkplatte 309
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etwas einfacher gestaltet werden, insbesondere dann, wenn es
sich um die Behandlung von Flüssigkeiten mit höherem Druck handelt.
Die vorbeschriebenen Vorrichtungen können mit Anordnungen für den Zusatz von Flüssigkeit versehen werden, wie es in
Fig. 1 gezeigt ist, wo die Einlasse 326 und 327 am Gehäuse 1 zwei Stellen für den Zusatz von Flüssigkeit zeigen■, die
chemische Behandlungsflüssigkeiten oder Wasser sein können. Die Flüssigkeit wird in dem Gehäuse um den Innenumfang des
Gehäuses verteilt, und zwar mit Hilfe von Ablenkplatten 328 und 329, und es fließt die Flüssigkeit an der Unterkante
des Siebes in die Suspension. In der Figur sind nur zwei Zusatzstellen 326 und 327 gezeigt, jedoch kann selbstverständlich
die Anzahl der Zusatzstellen nach Wunsch verändert werden,
beispielsweise in Abhängigkeit von der Länge des Siebkörpers 304. Die zugesetzte Flüssigkeit kann beispielsweise
eine chemische Behandlungsflüssigkeit sein, die somit entlang
der Innenwand des Gehäuses 1 in die Suspension verteilt wird. Durch kontinuierliches Extrahieren von Flüssigkeit
durch die Perforationen des Siebkörpers wird die zugesetzte Flüssigkeit ersetzt, oder mit anderen Worten, es wird die in
der Suspension vorhandene Flüssigkeit verdrängt. Der Abstand zwischen den Einlassen für den Zusatz 326 und 327 kann so
eingestellt werden, daß die Flüssigkeit, die durch den Einlaß 326 zugesetzt wird, die Originalflüssigkeit in der Suspension
verdrängt hat, wenn die Suspension den Einlaß 327 erreicht. Die Flüssigkeit, die dann durch den Einlaß 327
zugesetzt wird, kann widerum die Flüssigkeit, die durch den
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ersten Einlaß 326 zugesetzt worden ist, verdrängen, bevor die Suspension die Vorrichtung durch den Auslaß 311 verläßt usw.
In Fig. 4 bezeichnet 1 eine zylindrische Hülse oder ein Gehäuse, das an seinem unteren Ende 2 offen ist und das mit
einem Flansch 3 für die Verbindung mit einer Leitung oder einer anderen Vorrichtung versehen ist. Das obere Ende des
Gehäuses ist mit einem Flansch 4 versehen, an dem ein Deckel 5 befestigt ist. Das Gehäuse 1 ist innen mit einem zylindrischen
Lagerkörper 6 versehen, auf dem ein Siebkörper 7, der als Konus ausgebildet ist, sich mit Hilfe eines ebenen zylindrischen
Lagers 8 aufwärts und abwärts bewegen kann.
Der obere Teil des Siebkörpers ist mit einem zylindrischen Teil versehen, unter welchem die Dichtung 8 befestigt ist.
Der Lagerkörper 6 mit seiner Höhlung 16 ist ebenfalls zylindrisch, jedoch geht er in Abwärtsrichtung in einen konischen
Ablenkkörper 31 mit etwa der gleichen Konizität wie der Siebkörper 30 über. Der Ablenkkörper endet am Boden in einer
Dichtung 32, durch die sich ein Schaft 10 aufwärts und abwärts
bewegen kann. Der konische Ablenkkörper 31 bildet einen Hohlraum 33, der an seinem oberen Ende offen ist und
in Verbindung mit dem Hohlraum 16 des Lagerkörpers steht, der widerum mit dem Flüssigkeitsauslaß 17 verbunden ist. Etwa
am oberen Ende des Ablenkkörpers 31, d.h. am rückwärtigen
Ende des Ablenkkörpers sind eine Reihe von Löchern 35 vorgesehen, so daß eine Verbindung zwischen dem Siebkörperhohlraum
35, dem Ablenkkörperhohlraum 33 und dem Lagerkörperhohlraum hergestellt wird.
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Die Siebkörperbewegung nach aufwärts und abwärts wird durch eine Antriebsvorrichtung 9 hervorgerufen, die über einen
Schaft 10 mit dem unteren Teil des Siebkörpers verbunden ist. Der Schaft 10 durchsetzt den Deckel 5 durch eine Dichtung 11.
Ferner ist das Gehäuse 1 mit einem Einlaß 20 für die zu behandelnde Suspension und mit Flüssigkeitseinlässen 21, 22
und 23 für die Behandlungsflüssigkeit versehen. Die letztgenannte
Flüssigkeit wird entlang der Wand des Gehäuses 1 mit Hilfe von Ablenkplatten 24, 25 und 26 in die Suspension
gesprüht.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung, die im wesentlichen derjenigen nach Fig. 4 ähnlich ist, die aber einige Unterschiede aufweist,
die im folgenden näher beschrieben werden sollen. Das Gehäuse 40 ist zylindrisch ausgebildet und weist abgerundete Endwände
am oberen Teil und am Boden auf, die einen Suspensionseinlaß 20 bzw. einen Suspensionsauslaß 41 enthalten. Statt nur einer
einzigen Antriebsvorrichtung 9, wie es oben beschrieben ist, hat die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung zwei Antriebsvorrichtungen,
die je mit einem Schaft 10 ausgerüstet sind, die die Gehäusestirnwand mit Hilfe von Dichtungen 11 durchsetzen.
Zentrisch in der Vorrichtung ist eine Antriebsvorrichtung 42 für die Rotation der Welle 43 vorgesehen. Diese Welle 43
durchsetzt die Gehäusestirnwand durch die Dichtung 44. Sie trägt an ihrem unteren Ende eine Schabevorrichtung 45, welche
die Suspension, die durch den Einlaß 20 eintritt, in den Raum um den Siebkörper 46 verteilt. Der Siebkörper 46 ist, wie vorher,
an seinem oberen Ende mit Hilfe einer Dichtung 8 auf
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einem Lagerkörper 6 gelagert. Nach abwärts verengt sich der Siebkörper 46 konisch bis auf einen unteren zylindrischen
Teil 47 mit einer inneren Dichtung 48, die auf einem unteren zylindrischen Teil 49 des Ablenkkörpers 50 bewegbar ist,
der auf einer entsprechenden Länge die gleiche Konizität wie der Siebkörper hat. Der zylindrische untere Teil 49 des
Ablenkkörpers endet in einem dichten Deckel 51.
Am oberen Ende ist der konische Ablenkkörper 50 mit dem zylindrischen
Lagerkörper 6 in gleicher Weise verbunden.wie in Fig. 2. Der Lagerkörper 6 ist in diesem Falle mit einem oberen
Deckel 52 versehen, an den der Flüssigkeitsauslaß 53 angeschlossen ist. Andererseits ist der Lagerkörper am Gehäuse
mit Hilfe von Rippen 54 befestigt. Die Rippen 54 können zweckmäßig aus Platten bestehen, die um den Umfang des Deckels 52
verteilt sind und die sich radial nach auswärts erstrecken, um die Bewegung der Suspension möglichst wenig zu behindern,
jedoch können sie auch aus Hohlelementen für die Wegführung von Flüssigkeitsteilen bestehen, was später noch erläutert
werden soll. Der Siebkörperhohlraum ist mit dem Bezugszeichen
55 versehen. Dieser Hohlraum steht mit Hilfe von Löchern 34 in Verbindung mit dem Ablenkkörperhohlraum 33 und dem Lagerkörperhohlraum
16, der widerum mit dem Auslaß 53 verbunden ist. Nahe dem Suspensionsauslaß 41 ist eine Schabevorrichtung
56 angeordnet, die sich mit Hilfe einer Welle 57 und der Antriebsvorrichtung
58 dreht, um eine gleichmäßige Austragung der behandelten Suspension durch den Auslaß 41 sicheizuisttellen.
Die Welle 57 ist durch die Dichtung 59 abgedichtet. Auf halbem Wege nach abwärts sind auf dem konischen Ablenkkörper
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50 mit Hilfe von Strichen eine Trennwand 60 und kleine öffnungen
61 angedeutet. Mit Hilfe einer solchen Wand 60 kann der Ablenkkörperhohlraum 33 in zwei Teile geteilt werden, wodurch
es möglich wird, die Flüssigkeit abzutrennen, die durch die Sieböffnungen in die obere Halte bzw. in die untere Hälfte
des Siebraumes 55 läuft. Die Flüssigkeit, die auf diese Weise durch die oberen öffnungen 34 einläuft, wird durch den
Auslaß 53 ausgelassen, während die Flüssigkeit, die durch die unteren Löcher 61 aus dem Raum unterhalb der Trennwand
60 mit Hilfe einer nichtgezeigten Leitung läuft ,hinauf' zu
dem Oberteil des Ablenkkörpers durch die Lagerkörperhöhlung 16 und durch eine hohle Rippe 54 geführt werden kann ι mit der
ein besonderer Auslaß verbunden sein kann. In einem solchen Fall mit einer Trennwand 60 wird Flüssigkeit aus der Suspension
über der Trennwand durch Flüssigkeit vom oberen Einlaß 21 ersetzt, die selbst eine chemische Behandlungsflüssigkeit
sein kann, z.B. zum Bleichen der Suspension, und es kann Flüssigkeit aus der Suspension unterhalb der Trennwand 60
durch Flüssigkeit aus dem Einlaß 22 ersetzt werden, die eine andere Behandlungsflüssigkeit sein kann. Wenn z.B. die in
Frage stehende Suspension gewaschen werden soll, ist es sehr einfach, das sogenannte Gegenstromwaschprinzip anzuwenden,
in dem die Flüssigkeit, welche unterhalb der Trennwand 60 abgezogen ist, zum Einlaß 21 zurückgeführt wird, während die
Flüssigkeit, die oberhalb der Trennwand 60 abgetrennt wird, durch den Auslaß 53 ausgelassen wird und von der Vorrichtung
weggeführt wird.
In gleicher Weise kann der AblenkkörperT-Hohlraum 33 durch
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mehrere Trennwände 60 in mehrere Stufen als die gerade beschriebenen
beiden Stufen unterteilt werden, z.B. kann der
drei
Raum mit Hilfe von / Trennwänden in vier Teile unterteilt werden. Unter jeder Trennwand muß eine Reihe von Löchern 61 oder dergleichen und eine durch die oberen Hohlräume führende Leitung vorgesehen sein, die über getrennte Auslässe mit je einer Rippe 54 verbunden sind. Ferner sollten dann zusätzlich zu den Einlassen 21 und 22 zwei weitere Einlasse hinzugefügt werden, so daß insgesamt für die Verdrängungsflüssigkeit vier Einlasse zur Verfügung stehen. Um das Gegenstromprinzip durchzuführen, kann dann Flüssigkeit vom unteren Raum zu dem - von oben gezählt dritten Einlaß für die Verdrängungsflüssigkeit rückgeführt werden, während Flüssigkeit vom zweituntersten Innenraum durch den Einlaß zurückgeführt werden kann, während Flüssigkeit vom zweitobersten Raum durch den Einlaß 21 zurückgeführt werden kann, und wobei Flüssigkeit im oberen Raum durch den Auslaß 53 aus der Vorrichtung ausgelassen werden kann. Soweit es sich beispielsweise um einen Waschvorgang handelt, kann der Suspension durch die unterste und letzte Einlaßverbindung abschließend reines Wasser zugesetzt werden. Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Siebkörper auf einem zentralen Lagerkörper gelagert ist. Als wahlweise Ausführung ist es möglich, den gleichen Siebkörper auf einem konischen Gehäuse oder einer konischen Hülse 40 mit einer kurzen zylindrischen Lagerfläche jeweils am Oberteil und am Boden mit verschiedenen Durchmessern zu lagern. Die Vorrichtung kann dann so angeordnet sein, daß die Suspension zentral durch den Siebkörper strömt und daß Flüssigkeit radial nach auswärts anstatt nach einwärts
Raum mit Hilfe von / Trennwänden in vier Teile unterteilt werden. Unter jeder Trennwand muß eine Reihe von Löchern 61 oder dergleichen und eine durch die oberen Hohlräume führende Leitung vorgesehen sein, die über getrennte Auslässe mit je einer Rippe 54 verbunden sind. Ferner sollten dann zusätzlich zu den Einlassen 21 und 22 zwei weitere Einlasse hinzugefügt werden, so daß insgesamt für die Verdrängungsflüssigkeit vier Einlasse zur Verfügung stehen. Um das Gegenstromprinzip durchzuführen, kann dann Flüssigkeit vom unteren Raum zu dem - von oben gezählt dritten Einlaß für die Verdrängungsflüssigkeit rückgeführt werden, während Flüssigkeit vom zweituntersten Innenraum durch den Einlaß zurückgeführt werden kann, während Flüssigkeit vom zweitobersten Raum durch den Einlaß 21 zurückgeführt werden kann, und wobei Flüssigkeit im oberen Raum durch den Auslaß 53 aus der Vorrichtung ausgelassen werden kann. Soweit es sich beispielsweise um einen Waschvorgang handelt, kann der Suspension durch die unterste und letzte Einlaßverbindung abschließend reines Wasser zugesetzt werden. Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Siebkörper auf einem zentralen Lagerkörper gelagert ist. Als wahlweise Ausführung ist es möglich, den gleichen Siebkörper auf einem konischen Gehäuse oder einer konischen Hülse 40 mit einer kurzen zylindrischen Lagerfläche jeweils am Oberteil und am Boden mit verschiedenen Durchmessern zu lagern. Die Vorrichtung kann dann so angeordnet sein, daß die Suspension zentral durch den Siebkörper strömt und daß Flüssigkeit radial nach auswärts anstatt nach einwärts
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extrahiert wird. Das Gehäuse oder das Gefäß mit etwa gleicher
Konizität wie der Siebkörper wirkt dann als konischer Ablenkkörper hinter der Siebplatte im Flüssigkeitsraum. Wenn gewünscht,
kann dann Verdrängungsflüssigkeit zentral in die Vorrichtung eingeführt werden, und zwar mit Hilfe einer geeigneten
Düsenanordnung, so daß Flüssigkeit in alle Richtungen gegen den umgebenden Siebkörper gesprüht wird.
Fig. 6 zeigt ein rechteckiges Gefäß 100 von oben mit drei identischen Lagerkörpern 101, denen je ein Siebkörper 104
zugeordnet ist. Das Gefäß weist ferner drei Auslaßöffnungen 107 für die extrahierte Flüssigkeit auf, und zwar eine für
jeden Lagerkörper. Außerdem weist das Gefäß, vier Einlaßöffnungen 110 für Verdrängungsflüssigkeit auf, und es besitzt
drei Antriebsvorrichtungen 114, die für die drei Siebkörper bestimmt sind. Im weiteren wird auf Fig. 7 verwiesen.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt nach der Linie A - A in Fig. 6. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, wie die beweglichen
bzw. feststehenden Teile angeordnet sind. Die Bezugszeichen entsprechen den Bezugszeichen nach Fig. 6. Der Einfachheit
halber wird nur auf den linken Siebkörper Bezug genommen, da die beiden verbleibenden Siebkörper identisch sind. Es ist
ohne weiteres ersichtlich wie der Siebkörper 104 mit Hilfe der Dichtungen 117 und 118 auf dem Lagerkörper 101, der eine
Höhlung 16 enttiält, auf-und abbewegt werden kann. Der Lagerkörper
ist so wie der oben beschriebene Siebkörper nach Fig. 4 aufgebaut, d.h. er besitzt einen keilförmig zusammenlaufenden
Querschnitt in Richtung des Suspensionsstromes. Die Suspension strömt in dem darapstellteft ,Ausführungsbeispiel von
oben nach abwärts. Die Antriebsvorrichtung 114 mit ihrem
Schaft 10 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Siebkörper mit Hilfe von Rippen 126 befestigt. Die Rippen
erstrecken sich vom Schaft 10 zum Siebkörper 104 durch öffnungen 127 im Ablenkkörper 128 der, wie oben in Bezug auf Fig.
4 beschrieben, einen Hohlraum 33 besitzt und den gleichen Winkel wie der keilförmige, perforierte untere Teil des Siebkörpers
aufweist. Die öffnungen 127 sind so groß ausgeführt, daß sie gleichzeitig als Durchflußöffnungen für extrahierte
Flüssigkeit dienen, so daß Flüssigkeit in den Hohlraum des Ablenkkörpers und den Lagerkörper und weiter zu der Außen-
und
kante des Gefäßes 100/zum Auslaß 107 fließen kann. Falls es erwünscht ist, die Suspension nicht nur einzudicken, kann im Prinzip Verdrängungsflüssigkeit an der Wand des Gefäßes mit Hilfe von Leitungen 131 und 132 und auch durch entsprechende Vorrichtungen im Raum zwischen den Siebkörpern zugesetzt werden, wie es gezeigt ist. Die letztgenannten Leitungen sind mit vertikalen Platten 135 und 136 verbunden. Diese Platten dienen als Trennwände, so daß Flüssigkeit, die durch die Leitungen und durch die Einlasse 110 mittels öffnungen in der Leitung auf jeder Seite der Trennwände 135, 136 zugesetzt wird, gleichmäßiger auf den rechten bzw. linken Siebkörper verteilt wird. In der Figur s±nd nur zwei Sätze von Leitungen 131 und 132 in Richtung der Suspensionsströmung gezeigt, jedoch können, wenn erwünscht, mehrere Sätze hintereinander angeordnet werden, um die Suspension mit der gleichen oder mit mehreren unterschiedlichen Verdrängungsflüssigkeiten zu versorgen. Ferner kann erwähnto.werden, daß die Zuführvorrichtungen als sich quer erstreckende Leitungen in der
kante des Gefäßes 100/zum Auslaß 107 fließen kann. Falls es erwünscht ist, die Suspension nicht nur einzudicken, kann im Prinzip Verdrängungsflüssigkeit an der Wand des Gefäßes mit Hilfe von Leitungen 131 und 132 und auch durch entsprechende Vorrichtungen im Raum zwischen den Siebkörpern zugesetzt werden, wie es gezeigt ist. Die letztgenannten Leitungen sind mit vertikalen Platten 135 und 136 verbunden. Diese Platten dienen als Trennwände, so daß Flüssigkeit, die durch die Leitungen und durch die Einlasse 110 mittels öffnungen in der Leitung auf jeder Seite der Trennwände 135, 136 zugesetzt wird, gleichmäßiger auf den rechten bzw. linken Siebkörper verteilt wird. In der Figur s±nd nur zwei Sätze von Leitungen 131 und 132 in Richtung der Suspensionsströmung gezeigt, jedoch können, wenn erwünscht, mehrere Sätze hintereinander angeordnet werden, um die Suspension mit der gleichen oder mit mehreren unterschiedlichen Verdrängungsflüssigkeiten zu versorgen. Ferner kann erwähnto.werden, daß die Zuführvorrichtungen als sich quer erstreckende Leitungen in der
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Suspensionsströmung gezeigt sind, jedoch sollten diese im praktischen Betrieb so angeordnet werden, daß sie den geringstmöglichen
Widerstand gegen die Strömung darstellen und die geringste Möglichkeit für das Festsetzen von Suspensionsteilchen bieten. Dies gilt im Prinzip auch für die Zuführvorrichtungen
anderer Arten, z.B. vdie in Fig. 1 und 3 gezeigten Zuführvorrichtungen 328 und 329.
Fig. 8 zeigt einen zylindrischen Behälter 200 mit einem Einlaß 201 und einem Auslaß 202, die beide für die Suspension
vorgesehen sind. Ein Auslaß 203 ist für die extrahierte Flüssigkeit vorgesehen, während Einlasse 204 und 205 für
Verdrängungsflüssigkeit vorgesehen sind. Die Vorrichtung kann, verglichen mit der Vorrichtung nach Fig. 5, mit zwei
oder mehr um den Umfang verteilten Antriebsvorrichtungen 206 für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Siebkörpers
versehen sein. Sie kann ferner mit Antriebsvorrichtungen
und 209 für die Drehbewegung der Verteilungsschabevorrichtungen 210 und 211 am Suspensionseinlaß bzw. Suspensionsauslaß
versehen sein. Der Siebkörper 215 ist in diesem Falle als
doppelwandiger Ring mit einem Querschnitt ausgebildet, wie er etwa in Fig. 4 gezeigt und erläutert ist. Auch der zylindrische
Lagerkörper 216 und der konische Ablenkkörper 217 sind ringförmig und erstrecken sich an der Innenseite des
Siebkörpers, wodurch die veränderbare Höhlung 214 gebildet wird. Wenn gewünscht, kann· Verdrängungsflüssigkeit durch die
Einlasse 204 und 205 zugesetzt werden, die mit Hilfe der Ablenkplatten
218 und 219 Flüssigkeit in der Suspension verteilen. Diese Ablenkplatten verteilen Flüssigkeit in der Sus-
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pension, die im ümfangsbereich des Behälters strömt, während die Flüssigkeit in der im zentralen Raum 220 strömenden Suspension
zentral durch eine Vorrichtung 221 verteilt wird, die aus einem sich drehenden Teil besteht, der durch die gleiche
Antriebsvorrichtung 209 wie die untere Schabevorrichtung angetrieben wird, und zwar in solcher Weise, daß die Welle
hohl ist und Flüssigkeit durch einen Einlaß 222 eingeführt wird. Flüssigkeit fließt nach außen durch die hohle Welle,
und sie wird nach auswärts- durch die öffnungen 223 in die innere Höhlung der Kappe 224 verteilt, und sie fließt
schließlich an der unteren Kante 225 der Ablenkplatte aus. Auf diese Weise kann Verdrängungsflüssigkeit auf den ümfangsstrom
der Suspension verteilt werden und ebenfalls auf den zentralen Strom. In Fig. 8 ist nur ein ringförmiger Siebkörper
gezeigt, jedoch ist es selbstverständlich möglich, daß mehrere Siebkörper mit verschiedenen Durchmessern über
den Behälterquerschnitt verteilt sein können, wenn größere Anlagen verwendet werden sollen. Die Verteilung der Siebkörper
sollte so erfolgen, daß der Abstand zwischen den möglichen Flüssigkeitszufuhrvorrichtungen und dem kleinsten Siebkörper
etwa 0,1 bis 0,5 Meter beträgt, um die bestmöglichen Bedingungen für eine Verdrängung zu erhalten. Etwa die gleiche
Bedingung ist im allgemeinen gültig in Bezug auf die Dicke der Suspensionsschicht, wenn Flüssigkeit, nicht zugesetzt
wird und es sich nur um ein Eindicken handelt.
Die oben beschriebenen Vorrichtungen arbeiten in folgender Weise: wie sich aus der obigen Beschreibung jeder Figur ergibt,
beruhen alle Vorrichtungen auf dem gleichen Grundprin-
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Z r
zip, wonach ein Sog bzw. ein Druck in der Höhlung der Siebkörper erzeugt wird, wenn sich der Siebkörper in der vorbestimmten
Bewegungsrichtung der Suspension vor- und zurückbewegt. Während der Volumenvergrößerung wird in der Höhlung
ein Unterdruck erzeugt, wodurch Flüssigkeit aus der Suspension durch die Sieböffnungen gesaugt wird. Ein Teil dieser
Flüssigkeit wird aus der Siebraumhöhlung durch die Höhlung des Lagerkörpers durch geeignete Auslässe aus der Vorrichtung
ausgelassen.
Während der Rückbewegung des konischen Siebes im Gegenstrom, wobei diese Rückbewegung schneller sein sollte als die Vorwärtsbewegung,
wird zwischen der Suspension und dem Sieb eine gleichmäßig verteilte Flüssigkeitsschicht erzeugt, die
es zusammen mit der Trägheit des Breies dem Sieb ermöglicht, in die Ausgangslage zurückzukehren, ohne die Bewegung der
Suspension in Strömungsrichtung zu beeinflussen.
Während der Bewegung des Siebes im Gleichstrom mit dem Suspensionsstrom
wird eine maximale Reibung zwischen der Suspension und dem Sieb aufgrund des Druckes des Breies gegen
das Sieb erzeugt, während Zwischen der Suspension und dem Gehäuse aufgrund der Tatsache, daß die Verdrängungsflüssigkeit
einen Flüssigkeitsfilm erzeugt, eine minimale Reibung vorhanden ist. Auf diese Weise wird die Suspension gleichmäßig
über den gesamten Querschnitt gefördert, und zwar ohne wesentliche Änderung der Lage der Suspensionsteilchen in Bezug
aufeinander. Die gleichmäßige Förderung der Suspension in Bewegungsrichtung wird ferner dadurch erleichtert, daß
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der Raum zwischen Gehäuse und Sieb sich in Richtung der Suspensionsbewegung
vergrößert. Diese Maßnahmen tragen zur Erreichung der bestmöglichen Bedingungen bei.
Insbesondere die kreisförmigen Ausführungen der Vorrichtung sind für die Suspensionsbehandlung bei einem überatmosphärischeft
Druck geeignet, und es ist dann insbesondere wichtig, daß man mit Hilfe geeigneter und einstellbarer Steuervorrichtungen
in Verbindung mit den Plüssigkeitsauslässen den Flüssigkeitsstrom so steuert, daß über der Suspension und
den Sieböffnungen ein geeigneter Druckabfall erhalten wird. Ferner werden die Druckbedingungen durch eine in Bezug auf
die Entwässerungskapazität geeignete Zahl und .Größe der Ablenkkörperöffnungen
gesteuert (Bezugszeichen 34 in den Fig. 4 und 5 und Bezugszeichen 127 in Fig. 7). Der Druckabfall
sollte nicht zu groß werden, da in diesem Falle die Suspensionsteilchen die Sieböffnungen schnell verstopfen. Unabhängig
vom Druck, unter dem die Vorrichtung arbeitet, erhöht sich der Druck in der Siebkörperhöhlung, wenn der Siebkörper
(oder die Siebkörper) sich entgegengesetzt zur Suspensionsströmungsrichtung bewegt, und zwar aufgrund der Tatsache,
daß die Siebkörperhöhlung : sich im Volumen verkleinert, wodurch Flüssigkeit zurück durch die Sieböffnungen gepreßt wird,
wobei sich möglicherweise in den Sieblöchern festgesetzte Teilchen lösen und gleichzeitig die kontinuierliche Bewegung
der Suspension über die Sieböffnungen verbessert wird. Es kann hinzugefügt werden, daß die Extraktion von Flüssigkeit
in einem hydraulisch gefüllten System stattfindet. Durch die Bewegung des Siebkörpers kann deshalb Flüssigkeit nur von
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der Suspension zum Flüssigkeitsraum und dann aus der Vorrichtung herausbewegt werden. Der aus der Vorrichtung herausführende
Strom istkontinuierlich. Ein kleinerer Teil der abgetrennten Flüssigkeit wird aber intermittierend durch die Sieböffnungen
zurückgespült. Wenn der Auslaß aus der Vorrichtung geschlossen sein sollte, sollte Flüssigkeit nur durch die Sieböffnungen
und auf dem gleichen Wege zurückströmen. Wenn der Auslaß offen ist, ergibt sich ein kontinuierlicher Auslaß von
Flüssigkeit aus der Vorrichtung. Bei den bekannten Vorrich-
sich
turigen hat es sich gezeigt, daß/Probleme bezüglich einer gleichmäßig verteilten Rückströmung von Flüssigkeit in Längsrichtung der Vorrichtung ergeben. Es hat sich gezeigt, daß während der Bewegung des Siebkörpers und während der Beschleunigung entgegen der vorbestimmten Bewegungsrichtung der Suspension die Flüssigkeit eine Neigung hat, sich am rückwärtigen Teil des Siebkörpers zu sammeln und dadurch die Sieböffnungen an diesem rückwärtigen Teil stärker zu reinigen als am vorderen Teil des Siebkörpers. Dieses Problem ist gelöst worden durch die Ausbildung der Vorrichtung mit konisch geformtem Siebkörper und durch den Zusatz eines konischen Ablenkkörpers hinter der Siebplatte. Die Ausführungen nach den Fig.1,2 und 3 lösen das Problem durch einen konischen oder parabolisch geformten Ablenkkörper mit einer dem Siebkörper entgegengerichteten Konizität und ferner dadurch, daß sich der Ablenkkörper zusammen mit dem Siebkörper bewegt. Die Ausführungen nach den verbleibenden Fig. 4 bis 8 lösen das Problem alle mit Hilfe eines stationären Ablenkkörpers mit im wesentlichen gleicher Konizität wie der Siebkörper.
turigen hat es sich gezeigt, daß/Probleme bezüglich einer gleichmäßig verteilten Rückströmung von Flüssigkeit in Längsrichtung der Vorrichtung ergeben. Es hat sich gezeigt, daß während der Bewegung des Siebkörpers und während der Beschleunigung entgegen der vorbestimmten Bewegungsrichtung der Suspension die Flüssigkeit eine Neigung hat, sich am rückwärtigen Teil des Siebkörpers zu sammeln und dadurch die Sieböffnungen an diesem rückwärtigen Teil stärker zu reinigen als am vorderen Teil des Siebkörpers. Dieses Problem ist gelöst worden durch die Ausbildung der Vorrichtung mit konisch geformtem Siebkörper und durch den Zusatz eines konischen Ablenkkörpers hinter der Siebplatte. Die Ausführungen nach den Fig.1,2 und 3 lösen das Problem durch einen konischen oder parabolisch geformten Ablenkkörper mit einer dem Siebkörper entgegengerichteten Konizität und ferner dadurch, daß sich der Ablenkkörper zusammen mit dem Siebkörper bewegt. Die Ausführungen nach den verbleibenden Fig. 4 bis 8 lösen das Problem alle mit Hilfe eines stationären Ablenkkörpers mit im wesentlichen gleicher Konizität wie der Siebkörper.
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Während der Bewegung durch die Vorrichtung findet die Suspension einen sich stetig vergrößernden Querschnitt für die
Bewegung, und zwar aufgrund des konischen Siebkörpers, was natürlich zur Erleichterung der Bewegung durch die Vorrichtung
beiträgt. Wenn sich der Siebkörper in Richtung der Suspensionsströmung bewegt, stößt die konische Siebplatte
in Bewegungsrichtung auf die Suspension. Der Bewegungsbereich des Siebkörpers kann in den meisten Fällen zwischen
0 und 100 cm liegen. Wenn sich der Siebkörper später verhältnismäßig
schnell in die Ausgangsposition zurückbewegt, läßt er hinter sich eine flüssigkeitsgefüllte Höhlung konischer
Form zurück, wenn man die Suspension als feste Substanz betrachtet. Dies bedeutet in anderen Worten, daß an einem
gewissen Querschnitt die Suspension plötzlich einen größeren Querschnitt für die Bewegung erhält, wenn sich der Siebkörper
schnell zurückbewegt, was widerum die Möglichkeit der Suspension sich vorwärtszubiegen verbessert. Die Vorrichtung
ist aber so ausgebildet, daß während der schnellen Rückbewegung des Siebkörpers gleichzeitig eine Volumenabnahme der
Siebkörperhöhlung stattfindet, so daß die Höhlung des Siebkörpers, die mit Flüssigkeit gefüllt ist, einem höheren
Druck ausgesetzt ist, welcher die Flüssigkeit veranlaßt, durch die Sieböffnungen auszufließen, wodurch diese von möglichen
Fasern und anderen Teilchen wirksam gereinigt werden. Diese Rückströmung von Flüssigkeit wird auch dadurch wirksamer
gemacht, daß der Siebkörper während der schnellen Rückbewegung auf der Suspensionsseite eine Höhlung zurückläßt, die
dann durch die Flüssigkeit gefüllt wird, die aus der Siebkörperhöhlung strömt. Es ist verständlich, daß die konische
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Form des Siebkörpers teilweise die Suspensionsbewegung über die Außenseite des Siebkörpers verbessert, während sie es
gleichzeitig in wirksamer Weise ermöglicht, die Sieböffnungen mit der von innen kommenden Flüssigkeit zu reinigen.
Die vorstehende Betriebsbeschreibung bezieht sich in wesentlichen Teilen auf eine Ausführung nach den Fig. 1 bis 3, d.h.
auf eine Ausführung, bei welcher die Vorrichtung keinen inneren konischen Ablenkkörper mit einer Konizität parallel zum Siebkörper
aufweist. Die Vorrichtungen nach den Fig. 4 bis 8 haben aber einen solchen Ablenkkörper im Flüssigkeitsraum innerhalb
der Siebfläche. Beispielsweise ist in Fig. 4 der Siebkörper 30 in seiner unteren Stellung gezeigt, wobei der innere
Ablenkkörper 31 seinen größten Abstand von der Siebfläche hat. Der Raum zwischen der Siebkörperoberfläche und dem Ablenkkörper
ist während des Betriebes mit Flüssigkeit gefüllt, die während der schnellen Aufwärtsbewegung des Siebkörpers
ihren Weg irgendwohin finden muß, da das zur Verfügung stehende Volumen während dieser Bewegung abnimmt. Etwas Flüssigkeit
findet dann ihren Weg durch die Lagerkörperlöcher 34, die bezüglich Anzahl und Größe so zu wählen sind, daß
sie einen Widerstand gegen den Durchfluß erzeugen, so daß während der Aufwärtsbewegung des Siebkörpers etwas Flüssigkeit
durch die Sieböffnungen des Siebkörpers 30 hindurchgepreßt wird. Da der Ablenkkörper 31 und der Siebkörper 30
etwa die gleiche Konizität entsprechend dem "Konus-auf-Konus"-Prinzip
haben, kann sich der Siebkörper soweit nach aufwärts bewegen, daß die perforierte Fläche praktisch den Ablenkkörper
31 berührt. Da die Siebkörperoberfläche sich dem Ablenk-
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körper parallel nähert, ist eine gleichmäßige Abnahme des Volumens in Längsrichtung der Vorrichtung erreicht, so daß
die in der Höhlung eingeschlossene Flüssigkeit gegen die Sieböffnungen und durch dieselben hindurch ausgepreßt wird.
Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Rückspülung des Siebkörpers über ihre gesamte Länge erhalten. Flüssigkeit, die
die Lagerkörperlöcher 34 durchsetzt, tritt später aus dem Auslaß 17 aus und verläßt die Vorrichtung.
Die öffnungen 34 und 127 im Ablenkkörper sollten am rückwärtigen
Teil des Ablenkkörpers so angeordnet werden, wie es in den Figuren gezeigt ist, da Suspension, die durch die
Vorrichtung strömt, zuerst am rückwärtigen Teil der Siebkörper etwas außerhalb der öffnungen der Flüssigkeitsextraktion
ausgesetzt ist. Wenn die Vorrichtung z.B. zum Gegenstromwaschen verwendet werden soll, ist Flüssigkeit, die
weiter vorn auf dem Siebkörper extrahiert worden ist, sauberer als die erwähnte erste Flüssigkeit, und es ist deshalb
erwünscht, einen Rückstrom veη Flüssigkeit in den Raum zwischen
dem Sieb und dem Ablenkkörper zu erhalten, so daß in erster Linie die schmutzigste Flüssigkeit aus den öffnungen
34 und 127 abgezapft wird. Auf diese Weise enthält die Suspension nach der Behandlung im größten Ausmaß die sauberste
Verdrängungsflüssigkeit. Wenn gewünscht, kann der sich nach rückwärts bewegende Flüssigkeitsstrom dadurch noch mehr erleichtert
werden, daß der Konuswinkel oder Keilwinkel des Ablenkkörpers noch etwas kleiner gemacht wird als der Winkel
des Siebes, wodurch der freie Raum zwischen dem Ablenkkörper und dem Sieb sich nach rückwärts vergrößert.
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Wie oben erwähnt, muß der Druck der Suspension gegen einen Gegendruck im Flüssigkeitsauslaß durch geeignete Steuervorrichtungen
ausgeglichen werden, so daß die Druckabfälle in der Vorrichtung nicht zu groß werden, weil dies die Entwässerung
beeinträchtigen kann. Wenn es gewünscht wird, die extrahierte Flüssigkeit durch eine andere Suspensionsflüssigkeit
zu ersetzen, dann sollte diese, wie bereits erwähnt, durch Einlasse, wie die Einlasse 21, 22 und 23 in Fig. 4 zugesetzt
werden. Wenn drei verschiedene Flüssigkeiten bei einer Verdrängungsbehandlung verwendet werden, wird die ursprüngliche
Suspensionsflüssigkeit zuerst durch die Flüssigkeit durch den Einlaß 21 ersetzt, und es wird dann die Flüssigkeit
vom Einlaß 21 durch die Flüssigkeit durch den Einlaß 22 ersetzt, während abschließend die Flüssigkeit, die durch den
Einlaß 22 zugesetzt wird, durch Flüssigkeit'ersetzt wird, die
durch den Einlaß 23 eingebracht wird und die nach ihrem Fluß durch die Vorrichtung die endgültige Suspensionsflüssigkeit
ist.
Die Betriebsbeschreibung der Vorrichtung nach Fig. 4 gilt auch für die Vorrichtungen nach den Fig.6,7 und 8, da der prinzipielle
Aufbau der gleiche ist, was die Konizität und den Ablenkkörper hinter der Siebfläche betrifft. Die Vorrichtungen
unterscheiden sich nur durch die äußere Form, da die Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 keinen kreisförmigen Siebkörper
enthält, sondern statt dessen einen Siebkörper, der langgestreckt und gerade ist, der aber den gleichen Querschnitt
hat wie die Vorrichtung nach Fig. 4. Die Arbeitsweise mit
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der Rückspülung und der Gleichmäßigkeit ist die gleiche. Von der Herstellung aus gesehen, können gerade Siebkörper
leichter hergestellt werden, wenn aber die Vorrichtung dazu bestimmt ist, unter überdruck zu arbeiten, ergeben sich natürlich
praktische Grenzen, und es ist dann eine kreisförmige oder zylindrische Vorrichtung leichter herzustellen und
damit vorzuziehen.
Auch die Vorrichtung nach Fig. 8 arbeitet in der gleichen Weise wie diejenige nach Fig. 4, da der Siebkörper und der
Ablenkkörper im Prinzip die gleiche Ausbildung haben, was den Querschnitt betrifft, jedoch hat die Vorrichtung nach
Fig. 8 einen ringförmigen Siebkörper mit sich verengenden Flächen an beiden Seiten und einen entsprechend ringförmigen
Ablenkkörper und einen Lagerkörper.
Auch die Vorrichtung nach Fig. 5 arbeitet nach dem gleichen Prinzip, wie es oben im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben
ist, wobei der Hauptunterschied darin besteht, daß der Siebkörper zusätzlich mit einer unteren Lagerung oder Dichtung
48 versehen ist. Die Ausbildung unterscheidet sich von den obenbeschriebenen Ausführungen darin, daß das Volumen der
Siebkörperhöhlung während der Bewegung des Siebes abnimmt bzw. zunimmt, und zwar infolge des Unterschiedes zwischen
der Querschnittsfläche des oberen Lagerkörpers und der Querschnittsfläche des unteren Lagerkörpers. Dieses ist als
Versuch leichter verständlich, bei dem angenommen wird, daß beide Dichtungen den gleichen Querschnitt haben, in welchem
Falle das Volumen des Siebkörpers zwischen den Siebflächen
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und dem Ablenkkörper konstant bleiben sollte und keine wirksame Rückspülung von Flüssigkeit durch die Sieböffnungen auftreten
sollte. Andererseits kann in den obenbeschriebenen Ausführungen nach den Fig. 1 bis 4 und 6 bis 8 die Querschnittsfläche des unteren Lagerkörpers als Null angenommen werden,
weshalb die Rückspülung wie bei einem Kolben erfolgt, der eine Oberfläche hat wie die obere einzige Dichtung, z.B; 8 in Fig.
4.
Die Vorrichtung nach Fig. 5 kann deshalb mit ihren beiden Dichtungen 8 und 48 im Prinzip bis zu einer beliebigen Größe
hergestellt werden, da es in jedem Falle möglich ist, den gewünschten Rückspüleffekt mit der Differenz der Querschnittsfläche der beiden Lager auszugleichen. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil der Konstruktion nach Fig. 5 besteht darin, daß der Siebkörper in sehr einfacher Weise als konische Hülse
mit einer Dichtung oder Dichtungsfläche an jedem Ende hergestellt werden kann, was bedeutet, daß mit Ausnahme eines
möglichen kurzen oberen zylindrischen Teils und eines möglichen unteren zylindrischen Teils der gesamte konische Teil
mit Sieböffnungen versehen werden kann. Der Siebkörper als solcher ist verhältnismäßig leicht, und es ist die für den
Antrieb und die Beschleunigung des Siebkörpers erforderliche Kraft kleinstmöglich.
Ein weiterer Vorteil der Konstruktion nach Fig. 5 besteht darin, daß die Siebkörperbewegung in der Suspension nur eine
sehr kleine Bewegung hervorruft, insbesondere dann, wenn die Dichtungen 8 und 48 mit in Bezug auf den Durchmesser der
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Innenseite des Lagerkörpers kleinstmöglichern. Durchmesser hergestellt
sind.
Die Siebkörperperforation reicht für alle Ausführungen über praktisch den gesamten konischen Teil.Sie kann aus runden
Löchern oder Schlitzen bestehen, die mit geeignetem Abstand voneinander angeordnet sind, um die gewünschte gesamte
Öffnungsfläche in Abhängigkeit von dem Bereich der Anwendung zu erreichen. Für gewisse Anwendungen kann es auch zweckmäßig
sein, ein gewebtes Tuch aus Stahl, Nylon oder einem anderen Material als Siebfläche des sich bewegenden Siebkörpers zu
verwenden. Das gewebte Tuch kann dann von einer grobperforierten Unterlage getragen werden.
In Bezug auf die Rück- und Vorbewegung der Siebkörper soll auch die Möglichkeit erwähnt werden, daß bei Verwendung von
mehr als einem Körper eine nicht synchrone Bewegungsart angewendet werden kann. Beispielsweise ist es möglich, mehrere
Siebe gemäß Fig. 4 zu verwenden, die über einen Behälterquerschnitt verteilt sind, wobei sich jeder Siebkörper unabhängig
von den anderen bewegt.
Als Beispiel der bei Versuchen mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung erreichten Ergebnisse wird folgendes Beispiel genannt:
Beispiel: Eine Vorrichtung mit einem Siebkörperdurchmesser von etwa 700 mm und einer perforierten Länge von 2,750 mm
mit einer aktiven Siebfläche von 6 m2 wurde zum Waschen von
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Sulfatzellstoff untersucht, der unmittelbar dem Auslaß eines kontinuierlichen Kamyr-Zellstoffkochers entnommen wurde.
Einlaß- und Auslaßdruck etwa 5ATM;
Einlaß- und Auslaß-Zellstoffbreikonzentration etwa 9,5 %; Einlaß-Zellstoffbrei-Temperatur 60 bis 70° C;
Waschwassertemperatur 50 bis 60° C;
Konuswinkel 2°;
Dicke des Zellstoffbreibettes etwa 140 mm.
Im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen wurde eine spezifische Siebbelastung erhalten, die um ein vielfaches größer
war, wobei eine sehr sichere Funktion und im Vergleich mit anderen Systemen vergleichbare Waschergebnisse erzielt wurden.
In der obigen Beschreibung ist die Wichtigkeit hervorgehoben worden, daß Siebkörper und Ablenkkörper konisch oder
keilförmig ausgebildet sind. Hierbei ist zu bemerken, daß die konischen bzw. keilförmigen Bereiche möglicherweise mehr
oder weniger stufenförmig ausgebildet sein können, so daß z.B. eine konische Fläche aus niedrigen Zylindern mit immer kleineren
Durchmessern bestehen kann. Die Zylinder sind aneinander befestigt und in einer zweckmäßigen Weise mit Sieböffnungen
versehen. Die Zylinder können auch so angeordnet sein, daß Siebschlitze in den Verbindungen zwischen jedem größeren
und kleineren; Zylinder vorhanden sind, in welchem Falle die Siebschlitze im "Schatten" der Suspensionsbewegung über die
Zylinderstufen liegen.
In allen beispielsweisen Figuren ist die erfindungsgemäße Vor-
•; 130036/0712
richtung mit einer vertikalen Mittellinie und einer Suspensionsströmung
nach abwärts dargestellt, obwohl auch eine entgegengesetzte, horizontale oder geneigte Strömungsrichtung
möglich ist. Jedoch ist die dargestellte Abwärtsströmung vorzuziehen. Erstens, weil eine vertikale Strömunq die besten
Bedingungen für einen gleichmäßigen Suspensionsstrom in allen Teilen des Querschnitts ergibt. Zweitens aufgrund der
tatsächlichen Bewegung des Siebkörpers, was folgendermaßen erklärt werden kann: Wenn der Siebkörper sich mit etwa der
gleichen Geschwindigkeit wie die Suspension langsam nach abwärts bewegt, wirken sowohl die Reibungskraft aufgrund der
Berührung mit der Suspension als auch das Gewicht der sich bewegenden Teile in Richtung der Schwerkraft, d.h. es ist
eine sehr kleine Kraft und eine sehr geringe Leistung erforderlich. In der entgegengerichteten Aufwärtsbewegung ist
eine verhältnismäßig große Leistung erforderlich, um die Bewegung einzuleiten, jedoch nach einer kurzen Strecke vermindert
die Rückspülung durch die Sieblöcher die Reibung zwischen Sieb und Suspension, so daß sich die Teile ziemlich leicht
bewegen. Dann hat es sich zum Anhalten der sich bewegenden Teile bei Versuchen gezeigt, daß die Schwerkraft in vorteilhafterweise
dazu verwendet werden kann, eine weiche Verzögerung und ein Anhalten ohne wesentlichen Stoß zu erreichen.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können in einer Reihe von industriellen Bereichen verwendet werden. Beispielsweise
können sie in der Zellstoffindustrie für die Wiedergewinnung von Fasern aus Flüssigkeiten, für das Eindicken von Siebbzw.
Hydrozyklon-Ablagerungen, zum Eindicken von Suspensionen
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vor anderen Behandlungsgeräten, z.B. Diffusor-Geräten zum Eindicken und zur Funktion als Konzentrationssteuerer und
zum Austausch von Flüssigkeit enthaltenden Teilchen und Reaktionsprodukten in gelöster oder in Gasform mit Hilfe von zugesetzter
Verdrängungsflüssigkeit während gleichzeitiger
verwendet werden.
Extraktion von Flüssigkeit/ Für gewünschte höhere Kapazitäten können mehrere Geräte je nach Notwendigkeit parallel oder in Reihe geschaltet werden.
Extraktion von Flüssigkeit/ Für gewünschte höhere Kapazitäten können mehrere Geräte je nach Notwendigkeit parallel oder in Reihe geschaltet werden.
Die Erfindung ist nicht auf die obenbeschriebenen bevorzugten
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Schutzbereiches der folgenden Patentansprüche abgewandelt
werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung erwähnten Ablenkplatten
bzw. Ablenkkörper können zur Verdeutlichung ihrer Aufgabe auch als Schirmplatten bzw. Schirmkörper bezeichnet werden.
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Claims (15)
1., Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren von Flüssigkeit
aus strömenden Suspensionen, insbesondere aus Zellstoffbrei, gegebenenfalls bei gleichzeitigem Zusatz von Verdrängungsflüssigkeit mit einem Gehäuse mit axialem Durchfluß der Suspension,
mit einem Einlaß und einem Auslaß für die Suspension und gegebenenfalls mit einem weiteren Einlaß für die Verdrängungsflüssigkeit,
mit wenigstens einem im Gehäuse angeordneten Siebkörper mit einer gegen die Suspension gerichteten Siebfläche,
der auf einem Lagerkörper gelagert ist und in Bezug auf den Suspensionsstrom mit Hilfe einer Schaftanordnung vor und zurückbewegbar
ist und der einen Innenhohlraum mit einem Auslaß für die extrahierte Flüssigkeit aufweist, dessen Volumen mit dieser
Bewegung veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebkörper (304, 7, 30, 46, 104, 215) in der vorherrschenden Richtung
der Suspensionsströmung konisch oder keilförmig zusammenläuft und daß in dem Filtratflüssigkeit-Hohlraum (330, 15, 35,
55, 214) entlang der Siebfläche eine Ablenkplatte (309, 31, 50, 128, 217) angeordnet ist.
Hnnkhrtii*. Merck. Flnck & Co. München
(IH/ rOCKKMOO) KuntoNr »51649
130036/0712
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Posischeck. München
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ablenkplatte (309) als Rotationsparaboloid geformt ist, der einen Ablenkkörper mit Innenhohlraum darstellt, dessen Teil mit
größter Dicke an dem - in Richtung der Suspensionsströmung gesehen - Siebkörper-Kopfende (307) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhohlraum des Ablenkkörpers von einer Verbindung mit
der ihn umgebenden Filtratflüssigkeit abgeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhohlraum des Ablenkkörpers am rückwärtigen Teil über
eine Öffnung (324) mit der umgebenden Filtratflüssigkeit verbunden
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte (31, 50, 128, 217) in der gleichen Richtung
wie der Siebkörper (30, 46, 104, 215) konisch oder keilförmig zusammenläuft und daß sie in Bezug auf das Gehäuse fest steht.
^dadurch gekennzeichnet, ,
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,/daß die Ablenkplatte im wesentlichen
den gleichen oder einen etwas kleineren Konuswinkel als der Siebkörper besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte einen Ablenkkörper bildet, dessen Innenhohlraum
(33) Öffnungen (34, 61, 127) besitzt, die mit der umgebenden Filtratflüssigkeit in Verbindung stehen.
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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen (34, 127) am rückwärtigen Ende des Ablenkkörpers
angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (100) rechteckigen Querschnitt besitzt und daß in dem Gehäuse wenigstens ein gerader Siebkörper (104)
angeordnet ist, der sich unter einem rechten Winkel zur Suspensionsströmungsrichtung
erstreckt, wobei jeder Siebkörper einen entsprechenden inneren Ablenkkörper (128) enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (200) kreisförmigen Querschnitt besitzt und daß in dem Gehäuse wenigstens ein konzentrischer, ringförmiger
Siebkörper (215) angeordnet ist, wobei jeder Siebkörper einen entsprechenden inneren, ringförmigen Ablenkkörper (217)
enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr ringförmige Siebkörper (215) mit praktisch gleichem Abstand voneinander konzentrisch in den Wänden des
Gehäuses angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (328, 329, 24, 25, 26, 131, 132, 218, 219, 224, 225) für den Zusatz von
Flüssigkeit mit Abstand von jedem Siebkörper so angeordnet sind, daß während der Extraktion von Flüssigkeit ein quer-
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verlaufender Flüssigkeitsstrom durch im-wesentlichen alle
durch das Gehäuse fließende Suspension erhalten wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr Sätze von Flüssigkeits-Zusatzvorrichtungen in Richtung des Suspensionsstromes hintereinander angeordnet
sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Trennwand (60) die Ablenkkörperhöhlung
in getrennte Flüssigkeits-Sammelkammern teilt, wobei jede Kammer Löcher (61, 34) aufweist, die mit der umgebenden
Filtratflüssigkeit in Verbindung stehen, und getrennte, aus der Vorrichtung führende Leitungen aufweist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebkörperbewegung
in vertikaler Richtung mit langsamer Abwärtsbewegung und schneller Aufwärtsbewegung stattfindet.
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