DE4001501C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absieben einer
unaufgeschlossenes Holz enthaltenden Zellstoffasersuspension
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die US-PS 11 85 794 beschreibt eine Zentrifugal-Siebvorrichtung mit
einem Sieb, das aus einem drehbaren Teil und einem stationären Teil
besteht. Der drehbare Teil des Siebes ist aus einer Reihe von
Armsternen 13 mit Naben konstruiert, die fest auf einer Welle 7
montiert sind. Die Armsterne sind mit Umfangsteilen 15 versehen, die
schmaler sind als die Nabe 14, so daß zwei benachbarte Armsterne 13
durch eine Umfangsöffnung getrennt sind. Jede derartige Öffnung ist
teilweise durch die Innenkante 16 eines stationären flachen Ringes 17
geschlossen. Der stationäre Teil des Siebes besteht aus einer Reihe
solcher flacher Ringe 17, die im Gehäuse der Siebvorrichtung mit Hilfe
mehrerer Stangen 18 starr montiert sind. Ein Siebschlitz oder eine
Sieböffnung ist zwischen einer Seitenwand jedes Armkreuzes, das an
dem schmaleren Umfangsteil 15 liegt, und einer gegenüberliegenden
Seitenwand jedes stationären Ringes 17 gebildet. Innerhalb dieser
Umfangsteile 15 sind die drehbaren Armsterne 13 mit Öffnungen 20
versehen, durch die die abzusiebende Fasersuspension strömt, um die
Sieböffnungen zu erreichen. Die Siebvorrichtung nach dieser
Patentschrift ist kompliziert und somit auch aufwendig herzustellen,
und zwar aufgrund der vielen Armkreuze und Ringe, die wechselweise
eines nach dem anderen extrem genau eingepaßt werden müssen, was
ein zeitaufwendiger Prozeß ist, um so einen stationären und einen
drehbaren Siebteil zu bilden, wenn diese Teile endgültig in dem
Gehäuse vereinigt sind. Eine Demontage der Siebteile ist in gleicher
Weise zeitaufwendig und kompliziert. Die Siebspalte oder Siebschlitze
sind von Anfang an durch die Dimensionierung der Armsterne und der
Ringe bestimmt, und es ermöglicht die Konstruktion in einer
Siebvorrichtung der genannten Art keine Änderung der Spaltbreite.
Auch können die Siebspalte in zwei verschiedenen Siebvorichtungen nur
verändert werden, wenn zwei Serien von Armsternen und Ringen
verschiedenen axialen Abmessungen hergestellt werden. Ferner führt
die Konstruktion der Armsterne mit einer großen Anzahl kleiner
Öffnungen für den Durchlaß der Fasersuspension zu einer ungünstigen
Strömung, so daß sich auf den zahlreichen Flächen und Kanten der
Platten Material ansammelt, was zu einer Verstopfung und zu
Unterbrechungen des Betriebes führt, die im Hinblick auf die
schwierige Demontage der Armsterne und Ringe einzeln nacheinander
langwierig sein können. Jedoch besteht der schwerwiegenste Nachteil
der bekannten Siebvorrichtung vom betrieblichen Standpunkt her darin,
daß die Siebspalte mit Knoten und anderem unaufgeschlossenen Holz in
der Fasersuspension zugesetzt werden, weil es sich um eine
Zentrifugal-Vorrichtung handelt, d. h., es wird das Material von innen
nach außen gefördert. Die Knoten und anderes nicht aufgeschlossenes
Holz werden deshalb durch die Zentrifugalkraft in Richtung auf die
Siebspalte gezogen, wodurch die Spalte verstopft werden. In der
Praxis kann deshalb die Siebvorrichtung nach der US-PS 11 85 794
nicht für die grobe Absiebung zur Entfernung einer groben
zurückgehaltenen Fraktion einer Fasersuspension verwendet werden.
Die bisher für die Trennung einer groben zurückgehaltenen Fraktion
aus einem aufgeschlossenen Zellstoffbrei verwendete grobe
Siebvorrichtung kann nur dann zufriedenstellend arbeiten, wenn der
aufgeschlossene Zellstoffbrei auf beträchtlich niedrige Konzentrationen
verdünnt wird. Der Zellstoffbrei muß dann üblicherweise in der
folgenden Behandlungsstufe wieder eingedickt werden, insbesondere,
wenn Zellstoffbrei mittlerer Konsistenz (etwa 6 bis 15%) verwendet
wird.
In der Zellstoffindustrie wird in bezug auf die Faserkonzentration eine
gleichförmige Faserlinie verlangt, um soweit wie möglich eine
zeitaufwendige und kostenaufwendige Verdünnung und Eindickung
zwischen verschiedenen Behandlungsstufen zu vermeiden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten
Siebvorrichtung, welche in großem Maße die Nachteile der bekannten
Siebvorrichtungen verringert und die es ermöglicht, Zellstoffbrei von
dem Kocher abzusieben, ohne daß dieser auf niedrige Konzentrationen
verdünnt worden ist. Es kann auf diese Weise eine gleichförmige
Faserlinie erhalten werden, in der Zellstoffbrei mittlerer Konsistenz
(etwa 6 bis 15%) kontinuierlich behandelt werden kann, wobei der
Zellstoffbrei durchgehend auf mittlerer Konsistenz gehalten wird.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Siebvorrichtung nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines stationären Siebelements der
Siebvorrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines drehbaren Siebelements der
Siebvorrichtung und
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil der Siebvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Siebvorrichtung schematisch dargestellt, die für die
Absiebung einer Suspension eines unaufgeschlossenes Holz enthaltenden
Zellulosefasermaterials geeignet ist. Die Siebvorrichtung stellt somit in
erster Linie eine grobe Siebvorrichtung dar und umfaßt ein
langgestrecktes Gehäuse 1, das im wesentlichen durch eine
zylindrische Außenwand 2 und zwei Stirnwände 3, 4 gebildet wird. Das
Gehäuse 1 enthält eine Einführkammer 5 und eine Siebkammer 6, wobei
die Kammern durch eine ringförmige Trennwand 7 voneinander getrennt
sind, die an der Innenseite der Zylinderwand 2 befestigt ist. Die
Siebvorrichtung enthält einen radialen Einlaß 8 für die abzusiebende
Fasersuspension, das ist die Einführung I, wobei dieser Einlaß 8 mit der
Einführkammer 5 verbunden ist. Ferner besitzt die Vorrichtung einen
axialen Auslaß 9 für die aus der Fasersuspension ausgesiebte feinere
Fraktion, d. i. die durchgelassene Fraktion A. Der Auslaß 9 bildet
eine Verlängerung einer Rohrverbindung 10, die sich zentrisch von
einem Innenraum 11 der Siebkammer 6 durch die Einführkammer 5 und
durch die Stirnwand 4 erstreckt. Die nach der Absiebung verbleibende
Fraktion der Fasersuspension, d. i. die zurückgehaltenen Fraktion R,
wird durch einen radialen Auslaß 12 entfernt, der mit einem äußeren
Raum 13 der Siebkammer verbunden ist und der in der Nähe der
Stirnwand 3 angeordnet ist, d. h. an dem von der Einführkammer 5
wegweisenden Ende der Siebkammer 6. Ferner ist die Siebvorrichtung
mit einem radialen Auslaß 14 für unerwünschte Teile in Form von
Abfall W in der Fasersuspension, wie Bruch, Steine, Sand und
ähnliche Verunreinigungen, versehen. Der Auslaß 14 ist mit der
Einführkammer 5 verbunden, und er liegt nahe der ringförmigen
Trennwand 7. Eine horizontale drehbare Welle 15 erstreckt sich durch
die Stirnwand 3 in die Siebkammer 6 hinein. Die Welle 15 wird von
einem Motor 16 angetrieben und ist in einer Lagereinheit 17 gelagert,
die mit einer Dichtungsvorrichtung in der Stirnwand 3 versehen ist,
um die notwendige Dichtung zwischen Gehäuse und Welle 15 zu
schaffen.
Ferner enthält die Siebvorrichtung eine langgestreckte, d. h. sich axial
erstreckende, Siebvorrichtung, die von zwei getrennten Siebelementen
18, 19 gebildet ist, von denen eines stationär und das andere bewegbar
ist. Das stationäre Siebelement kann Stator genannt werden, während
das bewegbare Siebelement Rotor genannt werden kann. In dem
gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Siebvorrichtung als
Kegelstumpf ausgebildet, der in Richtung zur Einlaßkammer 5 schmäler
wird und der mit mehreren parallelen Umfangssiebspalten oder
-schlitzen 20 versehen ist, die in axialer Richtung einer hinter dem
anderen angeordnet sind, um den Fasersuspensionsstrom von dem
äußeren Siebraum 13 zum inneren Siebraum 11 zu ermöglichen.
Der Stator 18 enthält mehrere formbeständige Ringe 21, die mit einem
vorbestimmten gleichmäßigen axialen Abstand voneinander angeordnet
sind, um Umfangsöffnungen 22 zwischen ihnen zu bilden. Die
Statorringe 21 vergrößern sich im Durchmesser in Richtung von der
Einlaßkammer 5 gesehen, wobei der kleinste Statorring eine
vorbestimmte kleine Entfernung von der Trennwand 7 angeordnet ist,
so daß ein Raum 23 dazwischen gebildet ist. Der Stator enthält ein
Montageelement für dessen Montage in der Siebkammer 6. In dem
gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Montageelement
aus einem Flansch 24, der an der Basis oder dem Ende des Stators mit
größtem Durchmesser angeordnet ist und parallel zu dem Statorringen
21 liegt. Der Stator 18 ist mit Hilfe des Flansches 24 an der
Innenseite der Stirnwand 3 befestigt, wie es gezeigt ist, oder an
einem besonderen Verankerungselement, das in der Nähe der Stirnwand
3 vorgesehen ist, das über Lager von der Welle 15 gehalten wird,
jedoch keine Bewegung überträgt. Der Flansch 24 wirkt also als
Tragelement für die Statorringe 21 mit Hilfe von drei
Verbindungselementen, die gleichmäßig um den Umfang herum verteilt
sind, und zwar in Form von Armen 25, von denen jeder mit mehreren
Schultern 26 versehen ist, die parallel verlaufen und Anlagen für die
Statorringe 21 bilden. Die ständig mit dem Flansch 24 und den
Statorringen 21 verbundenen Arme 25 verlaufen auf der Innenseite der
Statorringe 21 entlang der Mittelachse der Siebvorrichtung. Die
ständigen Verbindungen sind zweckmäßig durch Schweißen hergestellt.
Wie die Statorringe 21 hat der Flansch 24 zusätzlich eine
spaltbildende Funktion. Der Stator 18 bildet somit einen einheitlich
zusammengesetzten Körper, der schnell und einfach auf der Stirnwand
3 oder auf einem besonderen stationären Verankerungselement, wenn
ein solches verwendet wird, montiert werden kann. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist der Stator so verankert, daß eine Bewegung
sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung verhindert ist.
Der Rotor 19 enthält ebenfalls mehrere formbeständige Ringe 27, die
mit vorbestimmtem, gleichförmigem axialen Abstand voneinander
angeordnet sind, um zwischen sich Umfangsöffnungen 28 zu bilden. Die
Rotorringe 27 haben den gleichen Abstand wie die Statorringe 21, und
sie vergrößern sich im Durchmesser in Richtung von der Einlaßkammer
5 her gesehen. Der Rotor 19 enthält ebenfalls ein Montageelement für
seine Montage in der Siebkammer 6. In dem gezeigten bevorzugten
Ausführungsbeispiel besteht dieses Montageelement aus einem Flansch
29, der am Oberteil oder am Ende des Rotors, das den geringsten
Durchmesser besitzt, angeordnet ist und parallel zu den Rotorringen 27
liegt. Der Rotor 19 ist mit Hilfe des Flansches 29 an der Welle 15
über ein geeignetes Zwischenstück befestigt, das weiter unten
beschrieben ist. Der Flansch 29 wirkt auch als Tragelement für die
Rotorringe 27, und zwar mit Hilfe von vier Verbindungselementen, die
gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnet sind und die die Form
von Armen 30 haben, von denen jeder mit mehreren Schultern 31
versehen ist, die parallel verlaufen und Auflagen für die Rotorringe
27 bilden. Die mit dem Flansch und den Rotorringen 27 verbundenen
Arme verlaufen auf der Außenseite der Rotorringe entlang der
Mittelachse der Siebvorrichtung. Die Arme besitzen zweckmäßig
abgeschrägte Kanten und eine Abmessung radialer und in
Querrichtung, die so klein wie möglich ist. Die ständigen
Verbindungen werden zweckmäßig durch Schweißen hergestellt. Wie die
Rotorringe 27 hat der Flansch 29 zusätzlich eine spaltbildende
Funktion. Der Rotor 19 bildet somit einen einheitlich zusammengesetzten
Körper, der schnell und einfach auf dem Zwischenstück und der Welle
15 für eine gemeinsame Drehung mit ihr montiert werden kann. In dem
gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das Zwischenstück ein
ringförmiges Befestigungselement 32 und eine Nabe 23, wobei die Nabe
mit einem Vorderteil 34 versehen ist, das den inneren Endteil der
Welle 15 umgibt, und mit einem rückwärtigen Teil 35 versehen ist, der
von der Welle 15 nach rückwärts verläuft. Der rückwärtige Teil 35 der
Nabe 33 verläuft zur Trennwand 7 zwischen der Einlaßkammer 5 und
der Siebkammer 6. Der Befestigungsring 32 ist zweckmäßig an die Nabe
33 angeschweißt, und er befindet sich in diesem Raum 23 am Ende des
Stators 18 und kann somit am Rotorflansch 29 mit Hilfe einer
Bolzenverbindung lösbar befestigt werden. Der rückwärtige Teil 35 der
Nabe 33 ist mit mehreren Längsöffnungen 36 versehen, welche den
inneren Siebraum 11 der Siebkammer 6 mit dem Auslaß 9 für die
durchgelassene Fraktion verbinden, und zwar über die zentrale
Rohrverbindung 10. Das Befestigungselement 32 dreht sich in bezug auf
die Rohrverbindung 10, und es sind deshalb geeignete Dichtungs- und
Lagervorrichtungen zwischen diesen Teilen angeordnet.
Der radiale Verlauf der Stator- und Rotorringe 21, 27 ist schmal und
begrenzt, so daß der innere Siebraum 11 so groß wie möglich oder
zumindest für eine gegebene Abmessung der der Siebvorrichtung
ausreichend groß ist.
In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind
die Siebelemente 18, 19 als Kegelstümpfe ausgebildet und einander so
angepaßt, daß jeder Rotorring 27 den gleichen Außendurchmesser hat,
wie es gezeigt ist (oder wahlweise einen geringfügig größeren
Außendurchmesser hat) als der größere der beiden benachbarten
Statorringe 21. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird dann der Siebspalt
oder Siebschlitz 20 durch zwei gegenüberliegende parallele
Seitenflächen 37, 38 des jeweiligen Statorringes 27 und Rotorringes 27
begrenzt, wobei diese Seitenflächen in Ebenen liegen, die im
wesentlichen senkrecht zur Welle verlaufen. Der Siebspalt 20 verläuft
somit im wesentlichen in radialer Richtung. Ferner besitzt jeder
Rotorring 27 einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der
Außendurchmesser des kleineren der beiden benachbarten Statorringe
21. Es wird somit ein weiterer Siebspalt 39 gebildet, der durch die
beiden gegenüberliegenden konzentrischen Zylinderflächen 40, 41 des
Rotorringes 27 bzw. des Statorringes 21 begrenzt wird. Die Richtung
dieses zusätzlichen Durchganges verläuft somit in axialer Richtung.
Um eine günstigere Strömung der Fasersuspension durch die Siebspalte
20, 39 zu erreichen, sind die Rotorringe 27 und die Statorringe 21
abgeschrägt, um jeweils Auslöseflächen 42 bezw. 43 zu bilden. Es
werden wohl dimensionierte und wohl begrenzte Siebspalte dadurch
sichergestellt, daß die Siebspalte 20, 39 durch gegenüberliegende
Seitenflächen 37, 38 bzw. gegenüberliegende Zylinderflächen 40, 41
begrenzt werden, d. h., es wird eine gleichförmige Breite des Spaltes
innerhalb bestimmter Toleranzen erhalten. Der axiale Siebspalt 39
besitzt eine konstante Breite, die bestimmt ist durch die Durchmesser
der Rotor- und Statorringe 27, 21, und es wird dieser axiale Siebspalt
bereits festgelegt, wenn die Ringe hergestellt werden. Die Breite des
radialen Siebspaltes 20 ist bestimmt durch den Abstand der Ringe, und
sie kann deshalb festgelegt werden, wenn die Siebvorrichtung
zusammengesetzt wird. Bei einem und demselben Satz von Rotor- und
Statorringen 27, 21 ist es deshalb möglich, die Breite des Siebspaltes
in jedem individuellen Fall nach Wunsch einzustellen. Ferner ist es
möglich, die radialen Spalte 20 von Hand einzustellen, z. B. durch
Anbringung eines oder mehrerer ringförmiger Zwischenscheiben mit
vorbestimmter Dicke entsprechend der gewünschten Vergrößerung der
Breite des Siebspaltes zwischen dem Flansch 29 und dem
Befestigungsring 32, nachdem die Siebvorrichtung auseinandergenommen
worden ist. Gemäß einer anderen wertvollen Ausführungsform der
Erfindung können die Siebspalte durch axiale Verschiebung des Rotors
und des Stators in bezug aufeinander eingestellt werden. Geeignete
Kraftübertragungsvorrichtungen werden in diesem Falle mit dem Rotor
19 oder wahlweise mit dem Stator 18 verbunden, um das tatsächliche
Siebelement in der Siebkammer 6 um eine begrenzte Strecke
entsprechend der gewünschten Vergrößerung und Verringerung der
Breite des Siebspaltes zu verschieben. Eine solche Einstellung kann
auch automatisch während des Betriebes ausgeführt werden, um, wenn
gewünscht, die Siebspalte zu reinigen, oder um eine andere
Arbeitsbreite der Siebspalte einzustellen. Im ersten Falle werden in
regelmäßigen Zeitintervallen die Siebspalte kurzzeitig vergrößert und
dann wieder auf die vorbestimmte Arbeitsbreite verringert.
Die Breite des radialen Siebschlitzes 20 kann von 1 bis 8 mm
variieren. Die Breite des axialen Siebschlitzes 39 liegt im Bereich
von 2 bis 5 mm, wobei die Größe des Schlitzes bestimmt werden muß,
wenn die Ringe 21, 27 hergestellt werden, während die Breite des
radialen Schlitzes 20 beim Zusammensetzen der Vorrichtung bestimmt
und eingestellt werden kann, und es auch möglich, diese Breite für
unterschiedliche Arbeitsbedingungen auf andere Größen einzustellen.
Die Ringe 27 des Rotors 19 sind in Verbindung mit den radialen oder
axialen Siebspalten oder -schlitzen 20, 29 mit Reinigungsvorrichtungen
versehen, die dazu vorgesehen sind, turbulente Strömungen in den
Siebspalten zu erzeugen, um zu verhindern, daß diese durch
Fasermaterial verstopft werden. Die Ringe 21 des Stators 18 sind auch
mit solchen Reinigungsvorrichtungen in Verbindung mit den radialen
und axialen Siebspalten 20, 39 versehen. In der gezeigten
Ausführungsform enthalten diese Reinigungsvorrichtungen mehrere
radiale Nuten 44 und mehrere axiale Nuten 45 in gegenüberliegenden
Flächen 37, 38; 40, 41 der Stator- und Rotorringe 21, 27 an den radialen
Siebspalten 20 bzw. den axialen Siebspalten 39. Die
Reinigungsvorrichtungen können auch aus Leisten oder Erhöhungen
bestehen, die von den genannten Flächen vorspringen, und sie
befinden sich somit in den Siebspalten 20, 39. Kombinationen solcher
Reinigungsleisten und Reinigungsnuten können auch angewendet
werden.
Der Rotor 19 ist auch mit geeigneten Flügeln 46 versehen, die auf den
vier Armen 30 und dem größten der Rotorringe 27 angeordnet sind,
und zwar in der Ebene, in der der Auslaß 12 für die zurückgehaltene
Fraktion angeordnet ist. Die Flügel 46 tragen dazu bei, die
zurückgehaltene Fraktion aus dem äußeren Siebspalt 13 durch den
Auslaß 12, mit dem sie ausgerichtet sind, herauszufördern.
Die Trennwand 7 zwischen der Einlaßkammer 5 und der Siebkammer 6
ist mit ringförmigen Einlaßöffnungen 47 versehen, welche die
Einlaßkammer 5 mit dem äußeren Siebraum 13 der Siebkammer 6
verbinden.
Die Siebvorrichtung ist auch mit einer Trennvorrichtung zur
Entfernung unerwünschter fester Teile in Form von Abfall W aus der
Fasersuspension, wie Bruch, Steine und Sand, versehen. Die
Trennvorrichtung ist starr an dem Befestigungsring 32 der Nabe 33
befestigt, so daß sie als Einheit mit dem Rotor 19 umläuft. In der
gezeigten Ausführung ist die Trennvorrichtung ein Ring 48 mit
mehreren im wesentlichen radial verlaufenden Zähnen 49. Die Zähne
und die Räume dazwischen, die während der Drehung des Ringes 48
einen Durchgang der Fasersuspension ermöglichen, sind mit der
ringförmigen Einlaßöffnung 47 axial ausgerichtet. Der früher genannte
Auslaß 14 für feste Teile, der mit den rotierenden Zähnen 49
zusammenwirkt, liegt in der gleichen Ebene wie der Ring 48, und er
ist an der Unterseite des Gehäuses 1 angeordnet.
Der Rotor 19, der Stator 18 und die Welle 15 sind zweckmäßig
miteinander verbunden, um einen einheitlichen Montagekörper zu
bilden, der in das Gehäuse eingebaut und aus dem Gehäuse 1
herausgenommen werden kann.
Nach einer abgewandelten Ausführung der Erfindung wird die
durchgelassene Fraktion an einem anderen Ende der Siebvorrichtung
ausgelassen statt an dem dargestellten Ende. In diesem Falle kann
der Auslaß für die durchgelassene Fraktion in radialer Richtung in
einem zusätzlichen Abschnitt angeordnet werden, der eine Kammer für
die durchgelassene Fraktion enthält, die mit dem inneren Siebraum 11
über eine ringförmige Öffnung in der Stirnwand 3 verbunden ist, die,
wie im vorliegenden Falle, als Trennwand wirkt, die um einen Abstand
verschoben ist. Die Nabe 33 kann dann vereinfacht werden, wobei die
darin vorgesehenen Öffnungen 36 weggelassen werden können und wobei
die Welle 15 verlängert wird, so daß sie die gesamte Siebvorrichtung
durchsetzt und in der Stirnwand 4 gelagert ist. Die dargestellte
Ausführung kann auch so abgewandelt werden, daß die Welle 15 und
deren Antriebsvorrichtung am anderen Ende der Siebvorrichtung
angeordnet sind, in welchem Falle der Auslaß für die durchgelassene
Fraktion so angeordnet wird, wie es oben beschrieben ist.
Die Siebvorrichtung kann in vorteilhafter Weise vertikal angeordnet
werden, so daß die Fasersuspension durch Schwerkraft beeinflußt wird
und das Material, das die Siebspalte nicht durchsetzen kann, leichter
nach abwärts zum Auslaß für die zurückgehaltene Fraktion gefördert
werden kann.
Während des Betriebes wird die Suspension unter Druck dem äußeren
Siebraum 13 zugeführt, und es wird der feinere Teil durch die
Siebspalte 20, 39 in den inneren Siebraum 11 gepreßt. Der feinere Teil
der Fasersuspension strömt somit in Richtung nach einwärts und nicht
nach auswärts, wie es bei Zentrifugal-Siebvorrichtungen der Fall ist.
Knoten und große Faserbündel werden somit nicht durch die
Zentrifugalkraft veranlaßt, sich am Eingang zu den Siebspalten 20, 39
zu sammeln, sondern sie werden eher von den Spalten wegbewegt. Auch
werden Knoten nicht in kleine Stücke gebrochen, was ansonsten die
Fasersuspension verunreinigen würde und den feineren Teil begleiten
würde. Der Rotor wird mit einer ausreichenden Geschwindigkeit
angetrieben, um die Siebspalte sauber und offen zu halten, z. B. 1000
Umdrehungen pro Minute oder weniger für eine
Zellstoffbreikonzentration von etwa 10 bis 12%.
Nach einer wahlweisen Ausführung kann die Siebvorrichtung
zylindrisch sein, in welchem Falle die Rotorringe mit gleichem
Durchmesser so angeordnet werden können, daß sie teilweise oder
vollständig die Öffnungen zwischen den Statorringen gleichen
Durchmessers abdecken, oder so, daß sie jeweils auch teilweise
wenigstens einen oder die beiden benachbarten Statorringe abdecken.
In Abhängigkeit von der gewählten Anordnung werden Siebspalte
zwischen winkligen Kanten oder axialen Flächen der Ringe oder
zwischen abgeschrägten Flächen an den Winkelkanten gebildet. Auch in
diesen Fällen ist es möglich, die Größe der Siebspalte einzustellen,
außer in der Ausführung, bei der der Rotorring beide benachbarten
Statorringe abdeckt.
Die gezeigte konische Ausführung der Siebvorrichtung ist bevorzugt,
da die konischen Siebelemente leichter zusammenzubauen und
auseinanderzunehmen sind, wobei die radialen Siebspalte durch
gegenüberliegende Seitenflächen 37, 38 gebildet werden können und die
so wohl begrenzten Siebspalte 20 in vorteilhafter Weise in
Abhängigkeit von verschiedenen Arbeitsbedingungen auf schmalere oder
größere wohldefinierte Breiten geändert werden können.
Mit dem Ausdruck "stationäres Siebelement" wird somit ausgedrückt,
daß dieses Siebelement immer in Umfangsrichtung stationär ist. In
gewissen Ausführungen kann es aber um eine sehr begrenzte Strecke in
axialer Richtung verschoben werden, um die Breite der Siebspalte in
Abhängigkeit von geänderten Betriebsbedingungen, wie oben
beschrieben, zu vergrößern oder zu verkleinern, wobei diese kleine
axiale Verschiebung während des Betriebes ausgeführt werden kann,
oder ausgeführt werden kann, um die Breite der Spalte schnell und
wiederholt zu vergrößern und zu verkleinern, um sie zu reinigen.
Claims (16)
1. Vorrichtung zum Absieben einer unaufgeschlossenes Holz
enthaltenden Zellstoffasersuspension, bestehend aus einem Gehäuse
mit einer darin rotierenden Welle und aus einer in einer
Siebkammer angeordneten, langgestreckten Siebanordnung,
bestehend aus einem stationären Siebelement und aus einem
mit der Welle verbundenen und mit dieser gemeinsam umlaufenden
drehbaren Siebelement, wobei jedes
der Siebelemente mehrere mit vorbestimmtem axialem Abstand
voneinander angeordnete parallele Ringe umfaßt,
die Umfangsöffnungen bilden, wobei die Ringe
des stationären Siebelements und des drehbaren
Siebelements die gegenseitigen Öffnungen
zwischen den Ringen zur Bildung von Umfangs-Siebspalten teilweise
schließen, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre
Siebelement (18) ein mit dem Gehäuse (1) starr
verbundener einheitlicher Körper ist und daß das drehbare
Siebelement (19) ein mit der Welle (15) verbundener
einheitlicher Körpers ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite der Siebspalte (20) durch die axiale Position des
drehbaren Siebelements (19) in bezug auf das stationäre
Siebelement (18) bestimmt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
drehbare Siebelement (19) das stationäre Siebelement (18) umgibt
und daß die Siebvorrichtung (18, 19) die Siebkammer (6) in
einen äußeren Siebraum (13), welcher die abzusiebende
Fasersuspension erhält, und in einen inneren Siebraum
(11), welcher den die Siebspalte (20, 39) durchsetzenden feineren
Teil der Suspension aufnimmt, unterteilt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Siebvorrichtung als Kegelstumpf ausgebildet ist, dessen Ende mit
kleinstem Durchmesser nächst dem Einlaß (8, 47) für die
Faserstoffsuspension liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
stationäre Siebelement (18) ein Montageelement in Form eines
Flansches (24) für seine Montage in der Siebkammer (6) enthält,
wobei dieser Flansch (24) an dem Ende der Siebkammer mit
größtem Durchmesser angeordnet ist und ein Tragelement für
deren Ringe (21) zusammen mit mehreren langgestreckten
Verbindungselementen (25) bildet, die gleichmäßig um den Umfang
des Siebelementes (18) herum verteilt sind und an der Innenseite
des Siebelements (18) befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das drehbare Siebelement (19) ein Montageelement in Form
eines Flansches (29) für seine Montage an der Welle (15) über
ein Zwischenstück enthält, wobei der Flansch (29) an dem Ende
des Siebelements mit kleinstem Durchmesser angeordnet ist und
eine Tragvorrichtung für seine Ringe (27) zusammen mit mehreren
langgestreckten Verbindungselementen (30) bildet, die gleichmäßig
um den Umfang herum verteilt und an der Außenseite des
Siebelements (19) befestigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenstück ein ringförmiges Befestigungselement (32) und eine
an der Welle (15) befestigte Nabe (33) enthält, wobei der
Befestigungsring (32) mit der Nabe (33) ständig und mit dem
Flansch (29) des drehbaren Siebelements (19) lösbar verbunden
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nabe (33) einen rückwärtigen Teil (35) besitzt, der sich von
der Welle (15) erstreckt und mit mehreren Öffnungen (36)
versehen ist, welche den inneren Siebraum (11) der Siebkammer
(6) mit dem Auslaß (9) für die durchgelassene Fraktion
verbindet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Siebspalt (20) durch zwei
gegenüberliegende seitliche Flächen (37, 38) eines Ringes (21) des
stationären Siebelements (18) und einen Ring (27) des drehbaren
Siebelements (19) begrenzt ist, so daß der Siebspalt im
wesentlichen radial gerichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Ring (27) des drehbaren Siebelements
(19) einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der
Außendurchmesser des kleineren der beiden benachbarten Ringe
(21) des stationären Siebelements (18), so daß ein axial
gerichteter Siebspalt (39) gebildet wird, der durch die beiden
konzentrischen Zylinderflächen (40, 41) des Ringes (27) des
drehbaren Siebelements und des Ringes (21) des stationären
Siebelements begrenzt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite der radialen Siebspalte (20) 1 bis 8 mm beträgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Breite der axialen Siebspalte (39) 2 bis 5 mm beträgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siebspalte (20, 39) mit
Reinigungsvorrichtungen (44, 45) versehen sind, die während der
Drehung des drehbaren Siebelements (19) in den Siebspalten
turbulente Strömungen erzeugen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reinigungsvorrichtungen aus mehreren radialen Nuten (44)
und/oder Leisten und mehreren axialen Nuten (45) und/oder
Leisten in gegenüberliegenden Flächen (37, 38; 40, 41) der
stationären und drehbaren Ringe (21, 27) an den radialen
Siebspalten (20) bzw. axialen Siebspalten (39) bestehen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siebelemente (18, 19) zur Einstellung der
Breite der Siebspalte (20) in axialer Richtung gegeneinander
verstellbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fasersuspension von mittlerer Konsistenz
ist.
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