DE3400423A1 - Siebplatte - Google Patents

Siebplatte

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DE3400423A1 DE19843400423 DE3400423A DE3400423A1 DE 3400423 A1 DE3400423 A1 DE 3400423A1 DE 19843400423 DE19843400423 DE 19843400423 DE 3400423 A DE3400423 A DE 3400423A DE 3400423 A1 DE3400423 A1 DE 3400423A1
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Description

• ■ - -" -" · 3Λ00Λ23 - 3 -
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Siebplatte, die in erster Linie für Sortierer bestimmt ist, die in der Papier- und Ze I Istoffindustrie bei der Sortierung von Faserstoffsüspensionen gebraucht werden.
Bei der Papierherstellung besteht ein wesentlicher Arbeitsgang in der Sortierung der Papiermasse, wobei die in der Masse .--. vorkommenden Unreinheiten und Splitter, die sich nachteilig auf die Qualität der Masse auswirken, beseitigt werden. Dies erfolgt in verschiedenen Phasen entweder mit Plan-, Flieh-.-kraft- oder Drucksortierer. . Das wesentlichste Teil dieser Vorrichtungen ist eine Siebplatte mit kreisrunden Bohrungen oder länglichen Schlitzen. Bei Druck- und Fliehkraftsortierern wird als Sortierglied eine bzw. zwei konzentrische zylindrische Siebtrommeln benutzt. .
Die sortierende Kraft besteht in der Druckdifferenz zwischen Eingabe und Gutstoff bzw. in der Fliehkraft, die den Gutstoff durch die Bohrungen oder Schlitze der Siebtrommel hindurch und den Spuckstoff der Plattenoberfläche entlang zum Spuckstoffaustri tt treibt.
Ein typischer Drucksortierer, der ein zylindrisches Sieb aufweist, ist in der US-Patentschrift nr. 3,458,083 abgebildet und beschrieben. Der Sortierer arbeitet vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, und die Faserstoffsuspensioh wird befördert zwischen einem rotierenden Glied und der Innenfläche der Siebtrommel. Der Gutstoff wird durch die Perforierung der Siebtrommel abgeführt, und der Spuckstoff der Oberfläche der Siebplatte entlang zum Boden des Sortierers geführt. . Die Oberfläche der Siebplatte wird durch einen Rotor, der dicht an der Siebfläche vorbeistreicht, reingehalten.
Die Oberfläche von konventionellen Siebplatten sind glatt ausgeführt. Aus dem deutschen Of fen Iegungsschrjft Nr. 2344084
i.st eine Siebplatte bekannt, die nicht glatt ist. Die Oberfläche dieser Platte ist mit Vertiefungen versehen, um die Anbringung von Bohrungen an einer geneigten Fläche zu ermöglichen, und zwar so, dass die Anlaufkanten der Siebplattenperforierung tiefer gelegen sind als die Ablaufkanten der Perforierung. Bei einer Anwendung dieser Erfindung weist die Oberfläche der SiebplatTen V-förmige Nuten auf, wobei die Bohrungen in der an I aufseitigen Flanke der Nute angebracht sind.· Diese Lösung ist jedoch nicht die beste mögliche in Hinsicht auf die Sortierung. Beim Anstreben eines· guten Sortierungsresultats wird man mit zwei wiedersprüch1ichen Anforderungen konfrontiert. Einerseits sollte die angestrebte Stoffsuspension möglichst rein sein, wobei eine Vorrichtung mit sehr kleinen Bohrungen benötigt würde, anderseits aber sollte von der Masse die maximale Menge Gutstoffs getrennt werden können, was mit Rücksicht auf die Durchdringung eine relativ grosse offene Bohrfläche erfordert.
Bei Sortierung mittels Drucksortierer wird der Mechanismusv durch folgende Faktoren beeinflusst:
a) hydrodynamische Verhältnisse an den Siebbohrungen
b) Wechselwirkung zwischen den Fasern, d.h. Verfilzung
c) relativer Crössenunterschled zwischen den Bohrungen sowie der Bohrungs- bzw. Sch IizteiIung und den Partikeln.
Man ist derzeit bestrebt, diese faktoren so zu beeinflussen, dass für jede Masse ein optimales Ergebnis erzielt wird. Es treten jedoch beschränkende Faktoren auf, die durch eine richtig geformte Siebplatte beseitigt bzw. gedämmt werden so Ilen.
In der Radi a Irichtung bilden sich in der Nähe der Siebplatte drei verschiedene Suspensionsschichten, die unterschiedliche Faserstoff- und Splittergehalte aufweisen. Nächst zur Siebplatte ist eine Schicht, die weitgehend aus Fasern erster Güte besteht. Die nächste Schicht enthält lange Fasern, steife
Faserbündel und Splitter. Die zur Siebplatte, entfernteste Schicht enthält Fasern und gröbere Partikel. Die Eingenschaften di.eser Schicht entsprechen annähernd den der eingegebenen Faserstoffsuspension.
Für die Sortier IeIstung ist entschiedend, dass in der Schi.cht des erstklassigen Faserstoffs in der Nähe der Siebplattenr Oberfläche an der Bohrungen starke hydrodynamische Strömungen wirksam werden können. Die Bewegungsfreiheit dieser Strömungen wird durch die Schicht mit den hohen Splitter- und Faserbündelgehal.t eingeschränkt, die ein Netz bildet. Die nachteilige ■Auswirkung dieser Schicht wird bei der erfindungsgemassen Siebplatte geschwächt, indem Strömungen in der Axia 1richtung freier Raum gelassen wird. Das Netz kommt nicht in Berührung mit dem Nutenboden. Ausserdem wird die radiale Strömung durch die Flanken der Nute und das über ihr befindliehe. Netz verhindert) wodurch die axialen Strömungen verstärkt werden.
Ausser der Reinheit des Custstoffes besteht ein, hinsichtlich der Sortierung wesentliches Ergebnis darin., "dass mit dem Spuckstoff nicht zu viel Faserstoff erster Klasse verlorengeht. · --.-·■.
Um die ideale Sortierwirkung zu erreichen,sollte der Faserstoff in der Sortierzone eine homogene Suspension bleiben. In der Praxis entstehen jedoch Faserflocken und Verfilzung von Fasern. Die Faserflocken werden leicht als Spuckstoff ausge-.sondert und mit ihnen ebenfalls ein Teil der Faserstoffes erster Klasse.'
Die an der Oberfläche der erfindungsgemassen Siebplatte angeordneten Nutenrücken verursachen MikroturbuIenzen, die Auflösung von Faserflocken und dadurch Verhinderung von Verfilzung zur Folge haben. Dies führt zu einer verbesserten Langfaserausbeute, weil gerade die langen Fasern zur VerfiIzung' ne igen.
Durch Verminderung der. Bohrungs- bzw. Schlitzweite wird die Kapazität stark herabgesetzt, und vor allem bei langfaserigen Massen ist es nicht möglich, die offene Fläche durch Verkür- · zung von Lochabständen auszubauen. . Dabei sind zwei neben einander liegende Bohrungen geneigt, eine und di.eselbe Faser anzunehmen, wobei sich die Faser an ihren Enden an beiden Bohrungen festsetzt. Die SiebpI at te wird schnell durch dieses Phänomen des sog. Einhakens verstopft. Die Folge ist, dass oft die Kapazität insbesondere von Schlitzsiebplatten durch des Einhaken reduziert wird.
Bei der erfindungsbemässen Siebplatte beträgt der wirksame Abstand zwischen zwei benachbarten Schlitzen oder Bohrungen rund 1 ,5'ma I die Teilung, wodurch sich die.Teilung gegenüber einer konventionellen Siebplatte, ohne die gefahr des Einhakens, verkleinert werden kann. Dadurch lässt sich eine erhöhte Kapazität erzielen, die vor allem bei SchiitztrommeI η von sehr grossem Vortei I ist.
Bei den durchgeführten Versuchen sind die oben angeführten Theorien durch die verbesserten Kapazität sowie den verminderten Splittergehalt des Gutstoffes bestätigt worden.
Die erfindungsgemässe Siebplatte wird dadurch gekennzeichnet, dass sich die Öffnungen der Siebplatte am Boden von Nuten angebracht sind, deren Verlauf wesentlich von aer Strömungsrichtung der zu sortierenden Massen abweicht. Die Form der Nuten wird bestimmt durch die Eigenschaften der zu siebenden Stoffsuspension. Die WirbeIbiIdung, der das Fasernetz ausgesetzt wird, kann durch eine Änderung der Geometrie von Nutenflanken geregelt werden.
In Fällen, wo homogene Sortierung erfordert wird, wie bei Vibrationssieben", ist die an I auf se i t ige Flanke senkrecht zur Hüllkurve der Siebfläche, wogegen die ab Iaufseitigen Flanken geneigt zur genannten Fläche ausgeführt sind.
COPY
Falls starke Turbulenz benötigt wird, um eine hohe Kapazität und Auflösungswirkung zu erreichen, wie z.B, bei Altpapier, ist die .an!aufseitige Flanke geneigt und die ab I aufseitige Flanke senkrecht zur Siebfläche.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt dabeJ
Fig. 1 eine SiebtrommeI, wobei die Erfindung angewandt worden ist, . . · .
Fig. 2a in vergrösserter Darstellung den Schnitt A-A von Fig. V, Fig.' 2b den Schnitt entsprechend Fig. 2a bei e i ner. zwei ten Ausführungsform der Erfindung, ·
Fig. 3 eine alternative Ausführungs form der Erfindung, Fig. 4 eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, •Fig. -5 noch eine weitere alternative Ausführungsform der Er f i ndung,
Fig. 6 den VertikaIschnitt durch ein erfindungsgemässes Vibrationssieb, und ν *
Fig. 7 den Querschnitt nach Linie C-C aus Fig; 6„.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Siebtrommel 1 sind auf der Innenfläche Nuten 2 parallel I zur Achse ausgeführt. Die Faserstoffsuspension wird im Sortierer in eine Drehbewegung entsprechend Pfeil B versetzt, wobei sie sich gleichzeitig in der Richtung der Drehachse zu Spuckstoffende der Trommel hin bewegt. V/eil die Komponente der Bewegung parallel I zum Umfang erheblich grosser ist als die axiale Komponente, weicht der Winkel zwischen der Richtung der Nuten und der Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension nicht wesentlich vom rechten Winkel ab.
Entsprechend der in Fig. 2a und 2b da rgeste.l I ten vor te.i lha f ten Ausführungsform, besteht die Nute aus einej-, im wesentliche zur Hüllkurve der Siebfläche parellellen BodenfIäche ·3, einer anlauf seitigen Flanke 4 und einer ab 1 aufseitigen Flanke 5.
W * · t
In Fig. 2a ist der Winkel α zvv sehen der Hüllkurve der Siebfläche und der an laufseitigen Flanke 4, oder genauer gesagt, zwischen der Ebene - die die HCl!kurve der Siebfläche in der Höhe der Flanke tangentiert - >.nd dieser Flanke ca. 90° und der Winkel 3 zwischen der Hü I ! surve und der ab I aufseitigen Flanke ist 5° - 60°, bevorzugt ca. 30°. Durch diese Form wird das auf der Siebfläche gebildete Fasernetz in pulsierende Bewegung versetzt, ohne es vo i !ständig zu zerstören.
Fig. 2b zeigt eine Form, die eignet ist, das Fasernetz mit Gewalt zu zerstören. Der Winkel α ist hierbei 5° - 60° und der Winkel ß 90°. Di-e Bohrungen 6 der Siebplatte sind in der Bodenebene der Nuten angebracht.
Die Breite (I) der Bodenebene einer Nute ist mindestens gleich gross wie der Durchmesser oder die Breite der Löcher. Die Höhe (h) der an 1 aufseitigen Flanke 5, d.h. die Tiefe der Nuten kann gleich gross oder kleiner sein als der Durchmesser bzw. die Breite der Löcher, bevorzugt 0,4-4 mm, je nach der zu ν behandelnden Faserstoffsuspension. Die Gesamtbreite (L) der Nuten wird entsprechend der Bohrungs- bzw. Sch Iitztei lung gebiIdet. , ·
Die in Fig. 3 dargestellte alternative Ausführungsform weicht vom oben angeführten insofern ab, als sie zwischen den Flanken 4 und 5 der Nuten 2 eine zur Hüllkurve 9 der Siebfläche parallel Ie Fläche 7 aufweist. Dadurch soll die Verschleißfestigkeit der Siebplatte gegenüber einer Siebplatte gemäss Fig. 2 erhöht werden, bei der die von den Flanken 4 und 5 gebildete Spitze 8 zur Abnutzung neigen kann.
Bei der in.Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Nuten 2 U-förmig ausgeführt, wobei die beiden Flanken 4 und 5 weitgehend rechtwinklig zur Hüllkurve 9 der Siebfläche stehen.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die Siebfläche wellenförmig, und die beiden Flanken 4. und 5 der
BAD ORIGINAL BAD
.Nuten 2 sind geneigt gegenüber der Hü I Ikurve 9 der Siebfläche. Die in Fig. 6 und 7 dargestellte Sortiervorrichtung umfasst einen Behälter.10, in dem eine Siebplatte 11 in einem Winkel zur Horizontalen, mit einem Ende höher als das andere angeordnetist. Die Siebplatte ist gefedert montiert und auf eine, an sich bekannte Weise für Vibrations vorgesehen. Der Behälter, umfasst einen Einlass 12 zur Eingabe von unsortierten Stoffsuspension auf die obere Fläche der S i ebp I at te ,'und zwar so, dass sich oberhalb des unteren Abschnitts der Siebp1 at te eine Lache aus Faserstoffsuspension bildet·, einen Ablass 13 für den Teil des Stoffes, der als Spuckstoff ausgesondert wird, am oberen Ende der'Siebplatte sowie einen Ablass 14 im unteren Abschnitt des Behälters für die Gutstoff-Fraktion, die die Öffnungen 6 der Siebplatte durchläuft. Die Siebplatte vibriert in einer Richtung, die der Pfei1 D angibt,- wodurch der Stoff auf der Siebfläche in Bewegung zu ihrem oberen Ende und dem Spuckstoffab Iass hin versetzt wird. Die Öffnungen der Siebplatte sind im Boden von Nuten 2 angebracht deren Verlauf wesentlich von der Strömungsrichtung des zu sortierenden Gutes · abweicht. Die anlaufseitigen Flanken 5 der Nuten sind im wesentlichen senkrecht zur Hüllkurve der Siebfläche. Die . ab I aufseitigen Flanken t der Nuten sind geneigt gegenüber der Hü I I kurve. ·
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die als Beispiel angeführten Ausführungsformen, sondern es sind verschiedene Abwandlungen und Anwendungen möglich im Rahmen des durch die Patentansprüche festgelegten Erfingungsdanken. . .
COPV
I .
-Jo-
Leerseite -

Claims (12)

  1. Patentanwälte
    Dlpl.-lng. Walter Kubom
    Dipl.-Phys. Dr.Pe.ter Palgen
    4 Düsseldorf
    Mulvanystrafle 2
    Telefon 632727
    Siebplatte, dadurch g e k en η ze ϊ c h η e t, dass, die Öffnungen (6) der Siebplatte im Boden von Nuten (2) angebracht sind, deren Verlauf wesentlich von der Strömungsrichtung des zu siebenden Stoffes abweicht.
  2. 2. Siebplatte gemäss Anspruch 1; dadurch g e k e η η ζ e i c h net, dass die Nuten (2) quer zur Strömung angeordnet sind.
  3. 3. Siebplatte gemäss'Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ze i c h η e t, dass die Böden (3) der Nuten (2) in erster Linie planartig ausgeführt sind.
  4. 'M. Siebplatte gemäss Anspruch 3, dadurch g e k e η η - · zeichnet, dass die Bodenebenen (3) der Nuten (2) parallel zu Hüllkurve (9) der Siebfläche sind.
  5. 5. Siebplatte gemäss Anspruch 1,2, 3 oder 4, dadurch g e\- kennze i chnet, dass die beiden Flanken der Nuten geneigt sind gegenüber der Hüllkurve der Siebfläche.
  6. 6. Siebplatte gemäss Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch g e kennze i chnet, dass die eine Flanke der Nuten im wesentlichen senkrecht zur Hüllkurve der Siebfläche und die andere Flanke geneigt zur genannten Hüllkurve ausgeführt ist.
  7. 7. Siebplatte gemäss Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
    ze i chnet, dass die ab I aufseitige Flanke der Nuten im .wesentlichen senkrecht zur Hüllkurve der SiebfIäche ist.
  8. 8. Siebplatte gemäss Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
    ze i chnet, dass die an I aufseitige Flanke der Nuten im wesentlichen senkrecht zur Hüllkurve der Siebfläche ist.
  9. 9. Siebplatte gemäss Anspruch 6, dadurch g e k e η η -
    ζ e i c hn e t, dass eine Flanke der Nuten einen Winkel von
    60 - 5° gegenüber der Hüllkurve der Siebfläche bildet.
  10. 10. Siebplatte gemäss Anspruch 9, dadurch ge k e η η -
    ζ eic h η e t, dass die ablaufseitigen Flanken der Nuten einen Winkel von ca. 30° gegenüber der Hü Il kurve der Siebf lache bi Iden.. . .
  11. 11. Siebplatte gemäss Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch g e kennze i chnet, dass die an- und ab I aufse it igen Flanken, der Nuten miteinander über eine Fläche verbunden sind, die im wesentlichen parallel zur Hü I I kurve der Siebläche ist.
  12. 12. Sortiervorrichtung, bestehend aus einer Siebplatte, die in einem Winkel zur. HörizontaI en mit dem einen Ende höher als das andere angeordnet ist, einem Behälter zur Aufnahme der als Gutstoff anfallenden Fraktion des zu behandelnden Stoffes, in. dem die genannte Siebplatte zwecks Vibration derselben gefedert montiert ist, einem Einlass zur Eingabe des unsortierten Stoffes auf die obere Fläche des unteren Abschnittes der ν Siebplatte, einem Ablass zur Abführung der a Is Spuckstoff aussortierten Fraktion des Stoffes am oberen Ende der Siebplatte, und einem Ablass am Behälter für die Gutstoff-Fraktion, die die Öffnungen der genannten Siebplatte passieren, wobei die Öffnungen der genannten Siebfläche im Boden der Nuten angeordnet sind, deren Verlauf imwesentlichen von der Strömungsrichtung des Siebgutes abweicht, deren an I aufseitige Flanke im wesentlichen senkrecht zur Hüllkurve und ablaufseitige Flanke geneigt gegenüber der genannten Hüllkurve ausgeführt ist.
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