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Die ausscheidende Wirkung kann weiter dadurch verbessert werden,
daß die Stoffsuspension und/oder die Aufnahmefläche beheizt wird. Dadurch kann je
nach Beschaffenheit die Haftfähigkeit der klebrigen Teilchen auf der Aufnahmefläche
verbessert werden.
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Vorzugsweise kann die Aufnahmefläche gemeinsam mit der Strömung der
Stoffsuspension bewegt werden.
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Weiter kann die ausscheidende Wirkung auch dadurch verbessert werden,
daß in die Stoffsuspension freie Luft eingeführt wird. Die dadurch gebildeten Luftbläschen
helfen die klebrigen Teilchen auszutragen.
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Vorzugsweise kann die Stoffsuspension der Aufnahmefläche in einer
Schicht von max. 20 mum Dicke zugeführt werden. Dadurch werden die Ausscheidung
und der Haftvorgang auf der Aufnahmefläche erleichtert, da die Teilchen der klebrigen
Verunreinigungen auf ihrem Weg zur Aufnahmefläche nur eine kurze Strecke zu überwinden
haben.
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Die Aufnahmefläche kann mit einer Oberflächenschicht eines Materials
versehen sein, welches eine Affinität gegenüber den klebrigen Verunreinigungen aufweist.
Die Aufnahmefläche kann jedoch auch z. B.
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eine strulcturierte Oberfläche aufweisen, welche den Teilchen der
kiebrigen Verunreinigungen eine verbesserte Haftmöglichkeit bietet Die Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Führungsvorrichtung
zur Bildung und Ftihrung einer Strömung der Stoffsuspension in Berührung mit der
Aufnahmefläche eines Aufnahmeteiles, die mit einer Oberfläche versehen ist, die
gegenüber den auszuscheidenden klebrigen Verunreinigungen haftende Eigenschaften
aufweist.
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Nach dem Prinzip dieser Vorrichtung sind verschiedene Ausfiihrungsformen
denkbar. So kann z. B. die Vorrichtung ein Gehäuse in der Form eines Rotationskörpers
aufweisen, das zur Bildung einer Wirbelströmung geeignet ist, und in dessen zentralem
Bereich sich ein Rotor befindet, der die Aufnahmefläche aufweist.
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Dadurch wird eine einfache und wirksame Vorrichtung erhalten, bei
welcher das Massenkraftfeld durch das Zentrifugalfeld der Wirbelströmung gebildet
wird, so daß hohe Beschleunigungskräfte möglich sind.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann sich die Aufnahmefläche auf
einem Zylinder befinden. Bei anderen Ausführungsformen kann sich die Aufnahmefläche
auch auf einem Aufnahmeband befinden. Das Aufnahmeband kann vorzugsweise ein Siebband
sein.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann sich die Aufnahmerfläche
auf einem Zylinder befinden, der mit einem Führungssieb zusammenwirkt, auf welchem
sich eine Schicht der Stoffsuspension befindet.
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Dabei kann das Führungssieb den Zylinder entlang eines Teiles seines
Umfanges umschlieBen. Bei dieser Ausführungsform wird ebenfalls ein Zentrifugalfeld
erhalten, daß hohe Massenkräfte zur Folge hat, welche die Ausscheidung beschleunigen.
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Das Führungssieb kann jedoch auch nach der Art eines Langsiebes gerade
verlaufen, wobei sich der Zylinder tiber dem Führungssieb befindet In allen Fallen,
wo sich die Schicht der Stoffsuspension auf einem Fuhrungssieb befindet, werden
besonders kurze Ausscheidungswege der Teilchen aus der Suspension zur Aufnahmefläche
erhalten.
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Bei den vorangehenden Fällen kann die Aufnahmefläche durch ein Aufnahmeband
gebildet sein, welches am Umfang des Zylinders befestigt ist. Dadurch wird auf einfache
Weise die Aufnahmefähigkeit des Zylinders fur die auszuscheidenden Teilchen vergrößert.
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Die Aufnahmefläche kann jedoch auch durch ein Aufnahmeband gebildet
sein, daß eine Schlaufe bildet, welche den Zylinder entlang eines Teiles seines
Umfanges umschlingt. Dadurch wird die Aufnahmefläche tiber die Umfangsfläche des
Zylinders hinaus
vergrößert, wobei auch zusätzliche Möglichkeiten einer Reinigung
des Bandes bestehen.
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Weiter kann das Aufnahmeband auch tiber mindestens zwei Fu..hrungszylinder
geführt sein und einen Abschnitt aufweisen, der entlang des Fllhrungssiebes verläuft
und die auf diesem befindlichen Schicht der Stoffsuspension berührt. Diese Ausftihrungsform,
welche ebenfalls für Papiermaschinen nach dem Langsiebprinzip geeignet ist, gestattet
ebenfalls eine Vergrößerung der Aufnahmefläche gegenuber einem einfachen Zylinder.
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Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter
Ausffihmngsbeispiele erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung im schematischen Teilschnitt, F i g. 2 eine etwas
abgeänderte Ausfuhrungsform der Vorrichtung nach der F i g. 1, F i g. 3 einen Ausschnitt
aus der F i g. 1 in größerem Maßstab, Fig.4 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung
nach dem Prinzip der Vorrichtungen nach den Fig. 1 und2,die F i g. 5, 6, 7 Teilschnitte
entsprechend der Linie II-II in derFig. 1,die Fig.8, 9, 10 verschiedene Ausführungsformen
der Vorrichtung mit einem Zylinder, der mit einem Langsieb zusammenwirkt, und F
i g. 11 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
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Die Vorrichtung nach der F i g. 1 enthält einen Zylinder 1, dessen
Oberfläche eine Aufnahmefläche 1' bildet, sowie ein Führungssieb 2, welches den
Zylinder 1 entlang eines Teiles seines Umfanges, welcher mit dem Winkel αbezeichnet
ist, umschlingt. Das Fuhrungssieb 2 ist tiber Fuhrungswalzen 3 geführt. Entlang
des umschlungenen Umfanges des Zylinders 1 erstreckt sich ein Auffangbehälter 4
fur ausgeschleudertes Wasser.
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Einem Keilraum 5 zwischen dem Fuhrungssieb 2 und dem Zylinder 1 ist
eine Zufuhrvorrichtung 6 zugeordnet, welche einen dunned flächigen Strahl 7 der
zu reinigenden Stoffsuspension zwischen den Zylinder 1 und das Sieb 2 einführt.
Unterhalb des Zylinders list ein Auffangbehälter 8 fur den gereinigten Faserstoff
F angeordnet, welcher vom Sieb 2 in den Auffangbehälter 8 flit. Auf dem Zylinder
1 haften gebliebene Faserstoffklumpen können durch einen Schaber 10 abgeschabt werden,
dessen Kante sich in einem Abstand A von der Oberfiache des Zylinders 1 befindet
In Drehrichtung des Zylinders 1 betrachtet, ist nach dem Schaber 10 ein zweiter
Schaber 11 angeordnet, dessen Kante auf der Oberfläche des Zylinders aufliegt bzw.
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sich näher zu dieser Oberfläche als die Kante des Schabers 10 befindet,
und welcher zum Abschaben von auf der Oberfläche des Zylinders haftenden klebrigen
Verunreinigungen dient. Diese fallen in einen Auffangbehalter 12.
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Nach der F i g. 5 kann die Oberfläche des Zylinders 1 strukturiert
sein. So sind im linken Teil der F i g. 2 Rillen 13 dargestellt, die sich am Umfang
des Zylinders 1 erstrecken. Im rechten Teil der Fig.2 befinden sich blinde Bohrungen
14.
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Am Anfang des Betriebes fullen sich die Rillen und Bohrungen mit
dem ausgeschiedenen klebrigen Material, daß dann seinerseits wieder eine besondere
Affinität gegenuber im weiteren ausgeschiedenen Material aufweist. Auf diese Weise
kann sich auf der Oberfläche des Zylinders 1 eine Schicht aufbauen, deren Dicke
z. B. durch den Schaber 11 in Grenzen gehalten
wird. Unter Umständen
ist es jedoch möglich, die Schicht bis zu einer gewissen Dicke ohne Abschaben ansteigen
zu lassen und dann auf einmal bei Stillstand der Vorrichtung zu entfernen.
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Nach der Fig.6 wird die Haftfähigkeit der auszuscheidenden klebrigen
Verunreinigungen auf der Oberfläche des Zylinders 1 dadurch verbessert, daß auf
der durch Rillen 15 strukturierten Oberfläche des Zylinders 1 eine Schicht 16 eines
Materials angebracht wird, welches eine besonders gute Affinität gegenüber den klebrigen
Verunreinigungen aufweist. Ein derartiges Material kann z. B. ein Kunststoff wie
Polyathylen usw. sein.
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Nach der F i g. 7 ist die Oberfläche des Zylinders 1 mit einem aufgeschrumpften
Sieb 17 versehen, welches auf einfache Weise eine Oberflächenstruktur bildet, die
besonders gut zur Aufnahme und zum Festhalten der auszuscheidenden klebrigen Verunreinigungen,
geeignet ist Bei den Ausfflhrungsformen nach den F i g. 1 und 3 ist z. B. das Sieb
17 auf der Oberfläche des Zylinders 1 aufgeschrumpft Die Arbeitsweise ist dann gleich,
wie sie im Zusammenhang mit der Strukturierung nach der F i g. 5 beschrieben wurde.
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Bei der Ausfiihrungsform nach der Fig.2 ist das Siebband 17 in der
Form einer Schlaufe ausgebildet, welche den Zylinder 1 und eine Führungswalze 18
entlang eines Winkels umschlingt Im übrigen entspricht die Vorrichtung nach der
F i g. 2 der Vorrichtung nach der F i g. 1, wie dies durch die gleichen Bezugszeichen
der vergleichbaren Teile angedeutet ist.
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Bei der Ausftihrungsform nach der F i g. 2 besteht die Möglichkeit
einer Reinigung des Siebes 17 bei jedem Umlauf, wie dies durch eine Spritzduse 20
angedeutet ist. Das vom Siebband 17 entfernte Material fällt in einen Auffangbehälter
21.
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Die F i g. 4 zeigt eine Vorrichtung, die nach dem gleichen Prinzip
wie die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 arbeitet, jedoch einen wesentlich einfacheren
Aufbau hat. Die Achse B des Zylinders 1 kann in diesem Fall horizontal oder auch
vertikal sein, was übrigens auch fir die Ausftihrungsformen nach den F i g. 1 und
2 nach einigen Anderungen gegenüber der dargestellten Ausfiihrungsformen gilt Was
noch die F i g. 1 betrifft, so ist in dieser die Zuführvorrichtung 6 zur Bildung
des Fltissigkeitsstrahles 7 mit einem Zuftihrrohr 22 versehen, in welches eine Luftleitung
23 mundet, die zur Einführung von freier Luft in Form von Luftblasen 24 in die Stofffltissigkeit
dient. Durch eine Heizspirale 25 ist angedeutet, daß die durch die Zuführleitung
22 zugeleitete Stofffltissigkeit beheizt werden kann, wie dies auch bei den Zuführvorrichtungen
6 nach den F i g. 2 und 4 möglich ist.
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Andererseits ist in der F i g. 4 durch eine Warmetibertragerspirale
26 angedeutet, daß der Zylinder 1 beheizt oder auch gektihlt werden kann. Es hat
sich nämlich herausgestellt, daß es bei gewissen klebrigen Verunreinigungen vorteilhaft
sein kann, die durch Erwarmung weich gewordenen Teilchen auf einer ktihlen Oberfläche
erstarren zu lassen, wodurch sie sich auf dieser Oberfläche festhalten.
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Die Fig.8 bis 10 zeigen Ausftihrungsformen der Vorrichtung, bei welchen
das Führungssieb 2 nicht den Zylinder 1 umschlingt, sondern nach der Art eines Langsiebes
gerade verläuft. Der Zylinder 1 befindet sich in allen Fallen tiber dem Ftihrungssieb
2.
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Bei der Ausftihrungsform nach der F i g. 8 wirkt der Zylinder 1 direkt
mit seiner Oberflache mit der auf dem Fuhrungssieb 2 befindlichen Schicht 30 der
Stoffsuspen-
sion zusammen.
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Bei den Ausfuhrungsformen nach den Fig. 9 bis 10 is der Aufnahmezylinder
d von einem Aufnahmeband 17 umschlungen, das tiber einen (Fig.9) oder zwei (Fig.10)
Führungszylinder geführt ist. Wie bereits erwähnt, kann das Aufnahmeband 17 vorzugsweise
ein Sieb sein. Bei der Ausftihrungsform nach der F i g. 10 hat das Band 17 einen
Abschnitt 31, welcher entlang des Führungssiebes 2 verläuft und die auf diesem befindliche
Schicht 30 der Stoffsuspension bertihrt.
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Die in der Fig. 11 dargestellte Vorrichtung enthält ein Gehäuse 40
in der Form eines Rotationskörpers, das zur Bildung einer Wirbelströmung geeignet
ist. Zu diesem Zweck ftihrt in das Gehäuse 40 tangential ein Zuftihrrohr 41 fur
die Stoffflüssigkeit. Die im Gehause 40 wirbelnde Stoffflüssigkeit bildet einen
Flüssigkeitsspiegel 42 und verläßt das Gehäuse durch einen Ausgangsstutzen 43. Im
Gehause 40 befindet sich, koaxial angoerdnet, ein Rotor 44, dessen Oberflache 45
die Aufnahmeflache bildet. Der Rotor 44 dreht sich im gleichen Sinn und mit im wesentlichen
gleicher Geschwindigkeit, wie die Wirbelströmung im Gehäuse 40. Die Entfernung der
ausgeschiedenen Teilchen von der Aufnahmefläche 45 des Rotors 44 geschieht auf die
Weise, daß jeweils der Rotor 44 aus dem Gehause 40 herausgezogen und gereinigt wird.
Die Dicke der Schicht der Stofffltissigkeit im Gehause 40 ist in der F i g. 11 mit
D bezeichnet. Die Dicke dieser Schicht ist vorzugsweise, wie bereits erwähnt, nicht
größer als 20 mm. Dadurch werden bei der Ausscheidung kurze Wege der auszuscheidenden
Teilchen bis zur Aufnahmefläche erhalten.
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Es versteht sich, daß bei den Vorrichtungen mit Ftihrungssieb die
Schicht 30 wesentlich dinner ist, wobei sich ihre Dicke vorlaufend durch eine Entwässerung
durch das Sieb vermindert.
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Wie ebenfalls erwähnt, braucht das Aufnahmeband 17, das in Ausftihrungsbeispielen
als Sieb bezeichnet wurde, nicht unbedingt ein Siebband zu sein. Es sind auch Ausführungsformen
denkbar, bei welchen das Aufnahmeband die Form einer Folie aus einem geeigneten
Material, z.B. Kunststoff haben kann. In einem solchen Fall kann z. B. das Band
so lange umlaufen, bis sich auf ihm eine Schicht mit einer gegebenen Dicke befindet,
worauf das Band gegen ein neues ausgewechselt werden kann.
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Bei den Vorrichtungen nach den Fig.8 und 10 bewegen sich die Aufnahmeflächen
1' der Zylinder 1 bzw. des Aufnahmebandes 17 zweckmäßigerweise mit der gleichen
Geschwindigkeit und im gleichen Sinn wie die Strömungen bzw. Schichten 30 der Stoffsuspension,
d. h. auch wie die Führungsbänder 2. Beim Aufnahmeband 17 der Vorrichtung nach der
Fig. 2 erfolgt diese gemeinsame Bewegung zwangsweise.
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In der Fig.9 ist eine weitere mögliche Anordnung des Zylinders 1
bzw. des Aufnahmebandes 17 dargestellt. Der Zylinder 1 und die Walze 18 stehen in
diesem Fall scrag zur Bewegungsrichtung des Führungssiebes 2. Diese Anordnung ist
auch bei den Ausftihrungsformen nach den Fig. 8 und 10 denkbar.
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Bei der Ausftihrungsform nach der F i g. 11 kann sich, wie erwähnt,
die Aufnahmefläche 45 des Rotors 44 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit oder auch
Winkelgeschwindigkeit bewegen, wie die Wirbelströmung im Gehause 40. Es sind jedoch
auch Betriebszustande denkbar, bei welchen der Rotor 44 mit seiner Aufnahmeflache
45 steht, oder mit einer abweichenden Geschwindigkeit bewegt wird.