DE4107905C2 - Herstellverfahren zum Herstellen eines geschlitzten Siebkorbes - Google Patents

Description

Sortierer werden als eine Art Naß-Siebe in der Zellstoffindustrie, der Papierstoffaufbereitung und kurz vor der Papiermaschine eingesetzt. Die modernen Ausführungen sind geschlossen und stehen unter Druck.

Das Gehäuse eines Sortierers wird durch einen Siebkörper unterteilt, der üblicherweise als Siebkorb eine zylindrische Form hat. Die Öffnungen dieses Siebkörpers sind in der Regel entweder Löcher oder Schlitze, die so bemessen sind, daß beispielsweise die Papierfasern hindurchgelangen können, während Verunreinigungen zurückgehalten werden. Diese werden dann durch geeignete Maßnahmen zusammen mit Flüssigkeit aus dem Sortierer entfernt. Um das Verstopfen, das sog. Zuschlagen der Siebfläche, zu verhindern, muß ein sog. Räumer mit einer Relativgeschwindigkeit zum Sieb bewegt werden, der Druck­ und/oder Saugimpulse erzeugt und dadurch eine Freihaltung des Siebes gewährleistet.

Die Sieblöcher oder Schlitze sind relativ klein, Löcher im Bereich von wenigen Millimetern oder darunter, Schlitze praktisch immer kleiner als 1 mm bis herunter zu 0,2 mm. Durch solche Maschinen müssen sehr große Volumenströme hindurchgeführt werden, weswegen es angestrebt ist, eine möglichst große aufsummierte Durchtrittsfläche zu erzielen.

Es ist auch häufig erwünscht, daß sich die Öffnungen in Durchflußrichtung des zu sortierenden Mediums vergrößern. Dabei kann der Siebkorb von innen nach außen, aber auch von außen nach innen durchströmt werden, wobei die Siebräumung an der stromauf oder stromab liegenden Seite erfolgen kann.

Siebkörper müssen stabil sein, da im Falle eines Zuschlagens des Siebes sofort ein hoher Druck entsteht, der den aufwendigen und kostspieligen Siebkorb nicht beschädigen darf. Auch eine Verformung wäre bereits kritisch, da die Siebräumer in relativ kleinem Abstand an der Siebfläche vorbeilaufen müssen.

Es sind bereits Siebkörbe bekannt, bei denen die Schlitze zwischen auf Stützringen aufgeschweißten Stäben gebildet werden, wobei allerdings die Schweißverbindungen dahingehend problematisch sind, daß sie Faserfangstellen bilden.

Es ist auch bereits ein Siebkorb bekannt, der aus Blechstreifen gewickelt wird, die an beiden Rändern gebogen sind und schraubenlinienförmig aufeinandergelegt werden, ohne daß eine Abtrennung der gesagten Teile erfolgt. An diesem Kragen können schraubenlinienförmig gewickelte Klammern angebracht werden, die die gewickelten Blechstreifen zusammenhalten. Die aufgebogenen Ränder werden normalerweise durch eine Stirnnaht-Schweißung miteinander verbunden. Nachteilig sind hier Verluste an freier Siebfläche und die Ausbildung von Faserfangflächen.

Es ist auch bereits ein Siebkorb bekannt, bei dem Verstärkungsringe auf die Korbumfangsfläche geschweißt werden, was allerdings problematisch ist.

Aus der DE 33 27 422 ist ein Sieb bekannt, welches insbesondere für die Sortierung von auf der Grundlage von Altpapier hergestellten Fasersuspensionen verwendet wird, mit schlitzartigen Sieböffnungen, die zur von den Sieböffnungen unbeeinflußten Strö­ mungsrichtungen am Sieb in Bezug auf Ihre Längserstreckung im wesentlichen senkrecht angeordnet sind. Die Sieböffnungen sind zumindest zwischen stabartigen Profilen mit zumindest in ihrem Eintrittsbereich der Strömung bis hin zur engsten Stelle der Sieböffnungen eckigem Querschnitt gebil­ det. Die Sieböffnungen weisen jeweils ihre geringste Weite an einer Kante der Profile auf, die gegenüber der nächsten, und in Bezug auf die Strömungsrichtung zwischen Eintritts- und Austrittsseite der Sieböffnung vorderste Kante der Profile, um mindestens 0,2 mm in Bezug auf die Eintrittsseite der Sieböffnung zurückgesetzt ist. Zur Herstellung des Siebkorbes werden die stabartigen Profile, die vorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt besitzen, mittels eines Schweißverfahrens mit in Umfangsrichtung des Siebkorbes verlaufenden ringförmigen Halterippen verbunden. Der Abstand der vorzugsweise mit einer dreieckigen Querschnittsform ausgestalteten Profilstäbe zueinander definiert dabei die Schlitzbreite des Siebkorbes. In einer weiteren Variante wird vorgeschlagen, die geometrischen Verhältnisse der stabartigen Profile bzw. der durch diese gebildeten Schlitze mittels eines Fräsvorganges herzustellen. Hierzu soll einmal von der Zulaufseite und einmal von der Ablaufseite des Siebkorbes her in das volle Material gefräst werden, wobei die Profilstäbe praktisch als das stehenbleibende Grundmaterial des Bleches entstehen. In welchem Zustand und in welcher Form sich das Blech bei dem Fräsvorgang befindet, ist dem Dokument nicht zu entnehmen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß es bei diesem Herstellungsverfahren sehr schwierig ist, die nötige Genauigkeit, insbesondere bei sehr feinen Schlitzen, zu erzielen und daß diese Variante daher nur mehr bei gröberen Sieben mit gröberen Schlitzweiten anwendbar sei.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren zu schaffen, mit dem bei minimalen Kosten eine hohe Stabilität des Siebkorbes erreichbar ist und dennoch eine möglichst große freie Schlitzfläche untergebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Herstellen eines im wesentlichen ebenen, plattenförmigen Gebildes mit an einer großflächigen Seite vorgesehenen Rippen, durch Versehen dieses Gebildes mit durchgehenden Schlitzen, die insbesondere im wesentlichen senkrecht zu den Rippen verlaufen, aber die Rippen nicht durchschneiden, Biegen des geschlitzten plattenförmigen Gebildes um eine im wesentlichen senkrecht zu den Rippen der großflächigen Seite und parallel zu derselben liegenden Achse zu einem zylindrischen Siebkorb und durch Verbinden der nach dem Biegen aufeinander zu gerichteten Stirnseiten des ursprünglich plattenförmigen Gebildes miteinander.

Durch die mit dem plattenförmigen Gebilde versehenen Verstärkungsrippen besteht eine sehr einfache Möglichkeit, die Schlitze so auszubilden, daß sie über die gesamte Axiallänge des aus dem plattenförmigen Gebilde hergestellten Siebkorbes verlaufen, wobei die durch die Schlitze getrennten, verbleibenden Wandteile des Siebkorbes von den Verstärkungsrippen zusammengehalten werden. Dadurch ist bei einfacher Herstellungsweise eine optimal große aufsummierte Durchtrittsfläche erzielbar. Es bedarf außerdem nicht in jedem Falle einer zusätzlichen Aufbringung von Verstärkungsringen nach dem Biegen des Siebkorbes.

Um allerdings den Biegevorgang erleichtern zu können, besteht die Möglichkeit, die Höhe der Rippen so zu gestalten, daß ein leichteres Biegen des plattenförmigen Gebildes zum Siebkorb möglich ist. Um dann allerdings die nötige Festigkeit des Siebkorbes zu erzielen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, auf die Umfangsfläche der Verstärkungsrippen am fertig gebogenen Siebkorb einen Verstärkungsring aufzubringen und vorzugsweise aufzuschrumpfen. Dabei stellt sich als vorteilhaft heraus, daß die Verstärkungsrippen am fertig gebogenen Siebkorb relativ einfach einer Oberflächenbearbeitung unterzogen werden können, was am reinen Siebkorb nicht oder nur sehr schwer möglich wäre.

Das Biegen des geschlitzten plattenförmigen Gebildes führt zu einer Erweiterung der Schlitze nach außen hin, was bei einer Durchströmungsrichtung von innen nach außen sehr von Vorteil ist.

Durch die Verstärkungsrippen würde beim Biegen des plattenförmigen Gebildes zum Siebkorb die neutrale Biegelinie nach außen verschoben. Dadurch kann ein feiner Schlitz hergestellt werden, obwohl für das anfängliche Schlitzfräsen ein dickerer Scheibenfräser eingesetzt wurde.

Die Bereiche des plattenförmigen Gebildes, die zwischen bzw. außerhalb der Rippen liegen, können vor dem Biegen vorzugsweise konkav ausgehöhlt werden, um dadurch die Wandstärke zu reduzieren und einerseits auf der Ablaufseite des späteren Siebkorbes eine Schlitzerweiterung vorzusehen und andererseits die Notwendigkeit zu eliminieren, die relativ schmalen Schlitze durch eine relativ große Wandstärke hindurch herstellen zu müssen.

Zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens werden die Schlitze so in plattenförmigen Gebilden hergestellt, daß deren Begrenzungswände planparallel ausgebildet sind, da die gewünschte Erweiterung beim fertigen Siebkorb insbesondere im Hinblick auf die nach außen verlegte Biegelinie automatisch beim Biegen entsteht.

Um auch im Bereich der Verstärkungsrippen eine Erweiterung der Schlitze- mit vorgegebenem Öffnungswinkel realisieren zu können und um diesen Vorgang herstellungsmäßig zu vereinfachen, wird das plattenförmige Gebilde nach dem Herstellen der Schlitze zunächst zum Aufweiten derselben um einige Winkelgrade entgegen der eigentlichen Biegerichtung vorgebogen. In diesem vorgebogenen Zustand werden dann zumindest im Bereich der Verstärkungsrippen die Schlitze in Richtung auf die mit den Rippen versehene Seite erweitert. Im Zusammenhang mit diesem Herstellungsschritt besteht auch die Möglichkeit, diese Erweiterung der Schlitze über die gesamte Schlitzlänge vorzunehmen, wodurch dann die genannten Aushöhlungen entfallen könnten.

Die Verstärkungsrippen können an das plattenförmige Gebilde angewalzt oder aber auch angeschweißt werden.

Um im Bereich der Verstärkungsrippen einen Fasernstau weitgehend zu vermeiden, können die Rippen im Bereich der Schlitze konvex abgerundet oder möglicherweise strömungsmäßig zugespitzt werden.

Gelöst wird die Aufgabe auch durch einen Siebkorb für das Sortieren von Faserstoffsuspensionen, mit einem zylindrischen, geschlitzten Korb, an dessen Umfangsfläche im wesentlichen senkrecht zur Korbachse Umfangsrippen als Verstärkungselemente ausgebildet sind, wobei die Schlitze über die gesamte axiale Länge des Siebkorbes verlaufen.

Es können auf den Verstärkungsrippen Verstärkungsringe aufgebracht, insbesondere aufgeschrumpft sein.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden mit einer vereinfachten Herstellung der Schlitze Siebkörbe realisiert, bei denen zusammen mit einer hohen Festigkeit optimale Strömungsverhältnisse und Sortiereigenschaften realisierbar sind. Es ist bei einfacher Herstellung eine optimal große offene Schlitzfläche erzielbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a eine vereinfachte schematische, perspektivische Darstellung eines geschlitzten Siebkorbes,

Fig. 1b eine gegenüber Fig. 1a vergrößerte Einzeldarstellung einer Verstärkungsrippe mit aufgeschrumpftem Verstärkungsring,

Fig. 1c eine Teilschnittansicht der Siebkorbwand mit Verstärkungsrippe und der nach außen verlagerten Biegelinie,

Fig. 2 eine Darstellung eines Teils einer für die Herstellung des Siebkorbes verwendeten, mit angewalzten Verstärkungsrippen versehenen gewalzten Profilplatte,

Fig. 3 eine Darstellung der Platte gemäß Fig. 2 mit darin vorgesehenen durchgehenden Feinschlitzen,

Fig. 4 eine Schnittansicht senkrecht zu den Verstärkungsrippen durch die gewalzte Profilplatte außerhalb der Schlitze,

Fig. 5 eine ähnliche Ansicht, jedoch mit der Schnittfläche auf der Höhe eines Feinschlitzes,

Fig. 6a bis Fig. 6c die schematische Darstellung der Vorgehensweise für eine Schlitzerweiterung, und

Fig. 7 eine perspektivische Teilinnenansicht eines Siebkorbes.

Fig. 1a zeigt eine sehr vereinfachte schematische Darstellung eines Siebkorbes 10, bei dem nur einige Feinschlitze 12 dargestellt sind, die über die gesamte axiale Länge des Siebkorbes 10 verlaufen. Im Innern dieses Siebkorbes würde der nicht dargestellte Räumer rotieren. Auch die Faserstoffsuspension würde dem Innenraum des Siebkorbes zugeführt, so daß die Fasern durch die Schlitze von innen nach außen strömen und die Verunreinigungen im Innenraum verbleiben. Die Schlitze 12 divergieren daher vorzugsweise von innen nach außen, wie dies andeutungsweise der Fig. 1 zu entnehmen ist. Zur Versteifung erstreckt sich hier an zwei Stellen über den Umfang eine Kombination einer Verstärkungsrippe 14 und eines Verstärkungsringes 16. Die Siebkorbwand ist mit dem Bezugszeichen 18 versehen.

Für die Herstellung des Siebkorbes wird zunächst eine vorzugsweise gewalzte Profilplatte 20 vorbereitet, an der vorzugsweise die Verstärkungsrippen 14 angewalzt sind (sie können aber auch angeschweißt oder anderweitig angebracht werden). Diese Profilplatte 20 ist der Fig. 2 zu entnehmen. In einem weiteren Arbeitsgang wird die Profilplatte 20 mit Feinschlitzen 12 versehen, die beispielsweise in die Platte gefräst werden können. Die Schlitze können um einen gewissen begrenzten Betrag dabei auch in die Verstärkungsrippen 14 gefräst werden, wie dies der Fig. 3 andeutungsweise entnommen werden kann. Der Schlitzgrund im Bereich der Verstärkungsrippen 14 kann beispielsweise, wie das bei der unteren Rippe in Fig. 3 dargestellt ist, konvex abgerundet sein, damit ein Faserstau an dieser Stelle vermieden werden kann.

Wie der Fig. 4 und Fig. 5 zu entnehmen ist, sind auf der Seite der Verstärkungsrippen 14 an der Profilplatte 20 Aushöhlungen in Form von Ausfräsungen 22 vorhanden. Diese Aushöhlungen 22 dienen in erster Linie dem Zweck, vor dem Fräsen der Feinschlitze die Wandstärke zu verringern und somit die Möglichkeit zu schaffen, durch eine geringere Wandstärke die sehr schmalen Schlitze herzustellen, was den Herstellungsvorgang wesentlich erleichtern kann. Außerdem führt dies zu einer Erweiterung der Schlitze über einen großen Bereich auf der Abstromseite des Siebkorbes.

Die so vorbereitete und geschlitzte Profilplatte wird um die Achse 26 (Fig. 1a) zum zylindrischen Siebkorb 10 gebogen. Durch die in Fig. 1c dargestellte nach außen verlagerte Biegelinie 28 ergibt sich dabei bei der Herstellung von Schlitzen mit planparallelen Begrenzungswänden in der Profilplatte eine gewünschte bzw. die gewünschte Erweiterung der Schlitze in Strömungsrichtung der Fasern beim fertigen Siebkorb, so daß möglicherweise in der Profilplatte die Schlitze auf einfache Weise breiter hergestellt werden können und dennoch einlaufseitig im fertigen Siebkorb durch den Biegevorgang eine geringere Schlitzbreite realisiert wird.

Falls zur Erleichterung des Biegevorganges und bei zu geringer Steifigkeit des Siebkorbes eine Erhöhung der Steifigkeit erforderlich wird, so kann auf die Verstärkungsrippe 14 ein Verstärkungsring 16 aufgeschrumpft werden. Hierzu ist es einfach möglich, serienmäßig die Außenumfangsfläche der Verstärkungsrippe 14 zu bearbeiten und in einem getrennten Serienvorgang die innere Umfangsfläche des Verstärkungsringes auf das Schrumpfmaß bearbeitet werden. Sodann ist ein normales Aufschrumpfen der Verstärkungsringe des Siebkorbzylinders möglich. Ein Anschweißen der Verstärkungsringe kann somit entfallen.

Damit auch im Bereich der Verstärkungsrippen 14 eine Erweiterung der Schlitze in Faserstromrichtung mit vorgegebenem Öffnungswinkel erzielbar ist, verfährt man gemäß der Darstellung in Fig. 6a, 6b und 6c. Die ebene Profilplatte 20, welche bereits mit den Feinschlitzen 12 versehen ist, wird um die neutrale Biegelinie 28 zunächst einmal entgegen der eigentlichen Biegerichtung (Fig. 6b) um ca. 4° vorgebogen, wodurch sich der Schlitz 12 entsprechend der Darstellung in Fig. 6b öffnet. Bei so geöffnetem Schlitz 12′ kann eine Ausfräsung (Erweiterung) gemäß der strichpunktierten Linie 12′′ vorgenommen werden. Wenn danach diese Vorbiegung gemäß Fig. 6b wieder rückgängig gemacht wird, und zwar um die Stellung der Fig. 6c, so schließt sich der Schlitz wieder zu einem divergierenden Schlitz 12′′′. Beim Biegen zum Siebkorb kann dann die Eintrittsbreite des Schlitzes noch weiter auf Nennschlitzweite verengt werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, eine derartige Schlitzerweiterung über die gesamte Länge der Schlitze vorzunehmen, wodurch sich die Aushöhlungen 22 erübrigen könnten, da zunächst einmal die Schlitze nur bis zu einer geringen Tiefe ausgebildet werden können und dann nach dem Öffnen der Schlitze durch das Vorbiegen auf einfache Weise ein vollständiges Fräsen der Schlitze auf einfachere Weise vorgenommen werden könnte.

Fig. 7 zeigt durch den dargestellten Doppelpfeil die Fließrichtung des Materials. Die Feinschlitze haben eine geringe Tiefe, da sie sich bald zu den dargestellten Grobschlitzen erweitern (stufenartig).

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen eines geschlitzten Siebkorbes für das Sortieren von Faserstoffsuspensionen, durch

• a) Herstellen eines im wesentlichen ebenen, plattenförmigen Gebildes mit an einer großflächigen Seite vorgesehenen Rippen,
• b) Versehen des ebenen, plattenförmigen Gebildes mit durchgehenden Schlitzen, die insbesondere im wesentlichen senkrecht zu den Rippen verlaufen, aber die Rippen nicht durchschneiden,
• c) Biegen des geschlitzten plattenförmigen Gebildes um eine im wesentlichen senkrecht zu den Rippen der großflächigen Seite und parallel zu derselben liegende Achse zu einem zylindrischen Siebkorb, und
• d) Verbinden der nach dem Biegen aufeinander zugerichteten Stirnseiten des ursprünglich plattenförmigen Gebildes miteinander.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die vorzugsweise eine kreiszylindrische Umfangsfläche aufweisenden Rippen des Siebkorbes ein Verstärkungsring aufgeschrumpft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufschrumpfen des Verstärkungsringes die beim Aufschrumpfen aufeinanderliegenden Flächen oberflächenbearbeitet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche des plattenförmigen Gebildes, die zwischen bzw. außerhalb der Rippen liegen, vor dem Biegen vorzugsweise konkav ausgehöhlt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im plattenförmigen Gebilde von planparallelen Bezugswänden gebildete Schlitze hergestellt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen der Schlitze das plattenförmige Gebilde zunächst zum Aufweiten der Schlitze um einige Winkelgrade entgegen der eigentlichen Biegerichtung vorgebogen wird und dann zumindest im Bereich der Rippen die Schlitze in Richtung auf die mit den Rippen versehene Seite erweitert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Schlitze über die gesamte Schlitzlänge vorgenommen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen an das plattenförmige Gebilde angewalzt oder angeschweißt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen im Bereich der Schlitze konvex abgerundet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen im Bereich der Schlitze zugespitzt werden.