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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Produkten,
wie beispielsweise Papier oder Gewebe aus Pulpe oder einem anderen,
Fasern enthaltendem Material, und insbesondere auf ein Verfahren,
um verwendbare Fasern, die in einem Wasser enthalten sind, das in
einem solchen Verfahren erzeugt ist, zurückzugewinnen und zu rezirkulieren.
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Die
Herstellung von Produkten, wie beispielsweise Papier und Gewebe,
verwendet fasriges Material, wie beispielsweise Holzpulpe, das in
einer bekannten Art und Weise so behandelt wird, um das erwünschte Endprodukt
herzustellen. In einem Verfahren zum Herstellen von Papier oder
Gewebe wird die Pulpe auf einem Sieb oder auf einem Papierherstellungsgewebe
von einem Stoffauflaufkasten aufgebracht und Wasser wird aus der
Pulpe in einer bekannten Art und Weise herausgepresst, um das Papier
oder Gewebe zu bilden, das getrocknet wird und zu einer Rolle geformt
wird. Das Wasser, das aus der Pulpe herausgepresst wird, ist herkömmlich als Weißwasser
bzw. Siebwasser bekannt und umfasst typischerweise kleine Teilchen
aus feinem Abrieb und Aschematerial, das durch das Gewebe zusammen
mit dem Wasser hindurchfährt.
Zusätzlich
umfasst Siebwasser unvermeidbar eine Menge verwendbarer Fasern,
die durch das Papierherstellungsgewebe und dort herum führen, die
verschwendet werden, wenn das Siebwasser beseitigt wird. Dieses ist
ein erkanntes Problem in der Papierherstellungsindustrie und hat
zu der Entwicklung von Systemen geführt, die Siebwasser zurück in das
Pulpezuführsystem
rezirkulieren, um die verwendbaren Fasern zu rezirkulieren. Allerdings
rezirkulieren solche Systeme auch die Feinteile und Aschematerial.
Dies ist in einem Papierherstellungsprozess akzeptierbar, bei dem
die Feinanteile und Aschematerial in das Papier eingebunden werden
können.
Allerdings ist das Vorhandensein eines solchen Materials äußerst nachteilig
in dem Gewebeherstellungsverfahren dahingehend, dass die kleinen
Teilchen des Materials eine Drainage verhindern. Dementsprechend
sind einfache Rezirkulationssysteme in einem Gewebeherstellungsverfahren
erwünscht,
da die nicht erwünschten Feinanteile
und Asche einfach fortlaufend in dem Prozess rezirkuliert werden.
Bestimmte Siebsysteme, die ein stationäres Sieb einsetzen, sind bei
der Bemühung
entwickelt worden, die verwendbaren Fasern von den Feinanteilen
und Asche zu trennen. Typischerweise werden Fasern, die auf dem
Sieb zurückgehalten
werden, intermittierend von dem Sieb abgeschabt und in das Pulpezuführsystem
rezirkuliert. Da solche Systeme notwendigerweise Siebe mit kleinen Öffnungen
verwenden, ist dabei eine wesentliche Tendenz in Bezug auf die Sieböffnungen
vorhanden, dass sie, aufgrund des Aufbaus des Materials in den Öffnungen,
verstopfen oder „verblinden". Dementsprechend
arbeiten viele bekannte Systeme entweder nicht geeignet aus diesem
Grund oder erfordern einen großen
Aufwand an Wartung, um die Sieböffnungen
vor einem Verstopfen zu bewahren.
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Die
DE-A-2924794 , auf
der der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, offenbart ein System
zum Abscheiden eines in Flüssigkeit
enthaltenem Materials von einer daneben noch partikuläre Stoffe
enthaltenden Flüssigkeit,
das umfasst: eine Siebanordnung, die eine Halterung und ein Sieb
enthält,
mit Drainagedurchlässen,
wobei das Sieb einen Innenbereich und einen Auslass definiert, eine
Flüssigkeitszuführanordnung,
die so ausgebildet ist, dass sie die Flüssigkeit von dem Innenbereich
des Siebs nach außen
gerichtet auf die Innenfläche
des Siebs leitet, wobei die Flüssigkeit
an einer oder mehreren Aufprallstellen der Innenfläche des
Siebs auftrifft und die Drainagedurchlässe so dimensioniert sind,
dass sie das Material an einer durch das Sieb definierten Innenfläche zurückhalten
und die partikulären
Stoffe durch die Drainagedurchlässe
hindurch lassen, und eine mit einer Halterung verbundene Einrichtung,
die das Sieb in Bewegung versetzt, wobei die Bewegung des Siebs
die eine oder mehrere Aufprallstellen ändert, während die Flüssigkeit
durch die Flüssigkeitszuführanordnung
nach außen
gerichtet auf die Innenfläche
des Siebs gelenkt wird.
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Ein
anderes System zum Zurückgewinnen von
Fasern, das ein flexibles Sieb verwendet, ist in der
US-A-4477359 offenbart.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effektives System
zum Zurückgewinnen verwendbarer
Fasern von Siebwasser in einem Papierherstellungssystem zu schaffen,
um zu ermöglichen,
dass wieder verwendbare Fasern in das System rezirkuliert wer den,
ohne dass das nicht erwünschte,
nicht verwendbare Material, wie beispielsweise Feinanteile und Asche,
die herkömmlich
in Siebwasser für
die Papierherstellung vorgefunden werden, rezirkuliert wird. Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein solches System zu schaffen,
das eine geringe Modifikation in Bezug auf ein existierendes Papierherstellungszirkulationssystem
umfasst, während
eine Zurückgewinnung
wieder verwendbarer Fasern von Siebwasser und ein Rezirkulieren
der verwendbaren Fasern für
eine Wiederverwendung ermöglicht
wird. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein solches System
zu schaffen, das nur eine geringe Wartung erfordert und das relativ
einfach in seinen Bauteilen, in seinem Aufbau und in seinem Betrieb
ist, um zu ermöglichen,
dass das System unter relativ niedrigen Kosten so installiert und betrieben
werden kann, um eine Zurückgewinnung und
Rezirkulation von wieder verwendbaren Fasern von dem Siebwasser
zu ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, nicht effektive, existierende
Rückgewinnungssyteme
gegen ein Rückgewinnungssystem
zu ersetzen, das eine reine Zuführung
eines Materials erzielt, um ein Vlies zu bilden, um einen effizienteren
Betrieb des Systems zu ermöglichen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Abscheiden
eines in einer Flüssigkeit
enthaltenen Materials von einer daneben noch partikuläre Stoffe
enthaltenden Flüssigkeit
geschaffen, das umfasst: eine Siebanordnung, die eine Halterung
und ein Sieb enthält,
mit Drainagedurchlässen,
wobei das Sieb einen Innenbereich und einen Auslass definiert, eine
Flüssigkeitszuführanordnung,
die so ausgebildet ist, dass sie die Flüssigkeit von dem Innenbereich
des Siebs nach außen
gerichtet auf die Innenfläche
des Siebs leitet, wobei die Flüssigkeit
an einer oder mehreren Aufprallstellen der Innenfläche des
Siebs auftrifft und die Drainagedurchlässe so dimensioniert sind,
dass sie das Material an einer durch das Sieb definierten Innenfläche zurückhalten
und die partikulären
Stoffe durch die Drainagedurchlässe
hindurch lassen; und eine mit einer Halterung verbundene Einrichtung,
die das Sieb in Bewegung versetzt, wobei die Bewegung des Siebs
die eine oder mehrere Aufprallstellen verwendet, während die
Flüssigkeit
durch die Flüssigkeitszuführanordnung
nach außen
gerichtet auf die Innenfläche
des Siebs gelenkt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb an
der Halterung hängt,
die aus einem beweglichen und geschmeidigen Siebmaterial hergestellt
ist, das aus einer Reihe von verwobenen Fasern ausgebildet ist,
die die Drainagedurchlässe
bilden; und das so gestaltet ist, dass es sich an der einen oder
den mehreren Aufprallstellen nach außen ablenkt, wobei die nach
außen
gerichtete Ablenkung des Siebs aufgrund der Bewegung des Siebs an
der einen oder den mehreren Aufprallstellen vorbei so wirkt, dass
der Aufbau der Drainagedurchlässe verändert wird,
um partikuläre
Stoffe zu entfernen, die sich innerhalb der Drainagedurchlässe befinden, und
wobei durch die Flüssigkeitszuführanordnung ausgeübter Druck
an der einen oder an mehreren Aufprallstellen so wirkt, dass die
innerhalb der Drainagedurchlässe
vorhandenen partikulären
Stoffe durch die Drainagedurchlässe
gezwungen werden, so dass innerhalb der Drainagedurchlässe eine
Ansammlung partikulärer
Stoffe vermieden wird.
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Die
vorliegende Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum Abscheiden
eines in einer Flüssigkeit
enthaltenden Materials von einer daneben noch partikuläre Stoffen
enthaltenden Flüssigkeit,
das die folgenden Schritte umfasst: Lenken der Flüssigkeit auf
eine Oberfläche
eines beweglichen Siebs, wobei das Sieb Drainagedurchlässe definiert,
die so dimensioniert sind, dass sie das Material an der Oberfläche des
Siebs zurückhalten,
und die Drainagedurchlässe es
zulassen, dass Flüssigkeit
sowie darin enthaltene partikuläre
Stoffe durch das Sieb hindurch gelangen können, wobei das Sieb durch
eine Halterungsanordnung gehalten wird, die so aufgebaut ist, dass
sie eine nach außen
gerichtete Ablenkung des Siebs vorsieht, wo die Flüssigkeit
auf die Oberfläche
des Siebs gelenkt wird; und Verursachen von Bewegung des Siebs,
indem die Flüssigkeit
so auf die Oberfläche
des Siebs gelenkt wird, dass sich die Stelle verändert, an der die Flüssigkeit
auf die Oberfläche
des Siebs gelenkt wird, wobei die mit der nach außen gerichteten
Ablenkung des Siebs verbundene Bewegung des Siebs so betrieben werden
kann, dass sich der Aufbau der Drainagedurchlässe des Siebs ändert, um
innerhalb der Drainagedurchlässe
enthaltene partikuläre
Stoffe zu entfernen, wobei der durch die Flüssigkeit auf die Oberfläche des
Siebs aufgebrachte Druck so erzeugt werden kann, dass in den Drainagedurchlässen enthaltenen
partikuläre
Stoffe durch die Drainagedurchlässe
gezwungen werden, so dass innerhalb der Siebdurchlässe ein
Ansammeln der partikulären
Stoffe vermieden wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet ein Faserrückgewinnungssystem
für einen
Gewebe- oder Papierherstellungsprozess einen Filter oder ein Sieb,
auf dem Siebwasser von dem Prozess an einer Stelle auslaufseitig
eines Weißwasser-
bzw. Siebwasser-Sammelgefäßes, das
einen Teil des Papierherstellungssystems bildet, gerichtet wird.
Das Sieb ist so dimensioniert, dass zugelassen wird, dass Wasser,
das die nicht erwünschten
oder nicht verwendbaren Komponenten des Siebwassers enthält, wie
beispielsweise Feinanteile und Asche, durch das Sieb hindurch führen, während verwendbare
Fasern auf dem Sieb zurückgehalten
werden. Das Wasser, das das nicht erwünschte oder nicht verwendbare Material
enthält,
wird zu einer Wasserbehandlungseinrichtung, in einer herkömmlichen
Art und Weise, gerichtet, und das gereinigte Wasser kann dann wieder
zu dem System zugeführt
werden. Das Sieb, auf das Siebwasser gerichtet ist, ist aus einem
flexiblen und biegsamen Siebmaterial gebildet, das von demselben
Typ eines Materials sein kann, wie es herkömmlich als Vlies in einem Gewebe-
oder Papierherstellungssystem eingesetzt wird. Das Sieb ist in einer
solchen Art und Weise gehalten, dass das Sieb relativ lose und flexibel
gehalten wird, z. B. durch Aufhängen
des Siebs von einem Rahmen. Das Sieb wird einer Bewegung unterworfen,
wenn das Siebwasser auf das Sieb gerichtet wird, was zu einem Biegen
des Materials des Siebs führt,
um so eine selbstreinigende Wirkung des Siebs zu erzielen, was ein
Verstopfen oder Verblinden der Sieböffnungen verhindert. Die Erfindung
sieht verschiedene, unterschiedliche Anordnungen vor, um das Sieb
zu halten und die Bewegung darauf aufzubringen, und um das Siebwasser
auf das Sieb zu richten. In allen Versionen wird das Siebwasser
auf einen Innenbereich, der durch das Sieb definiert ist, aufgebracht,
und die verwendbaren Fasern werden auf der Innenfläche des
Siebs gesammelt. Das Sieb ist so aufgebaut, um die verwendbaren
Fasern zu einem offenen Abgabebereich zu richten, wo die verwendbaren
Fasern von dem Sieb abgegeben werden. Die verwendbaren Fasern werden
dann zu dem System zurückgeführt und
in das fasrige Material, das zu dem Stoffauflaufkasten zugeführt wird,
für eine
darauf folgende Aufbringung auf das Gewebe oder das Papierherstellungsvlies eingesetzt.
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Verschiedene
andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus
der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden, die zusammen
mit den Zeichnungen vorgenommen wird.
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Damit
die Erfindung gut verstanden wird, werden nun einige Ausführungsformen
davon, die als Beispiel angegeben werden, beschrieben, wobei Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird, in denen:
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1 zeigt
eine Seitenaufrissansicht, teilweise im Schnitt, die eine Ausführungsform
eines Faserrückgewinnungssystems
gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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2 zeigt
eine Teilschnittansicht, die entlang einer Linie 2-2 der 1 vorgenommen
ist, die das Sieb in Ruhe darstellt;
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3 zeigt
eine Ansicht ähnlich
zu 2, die den Betrieb des Systems und die Drehbewegung des
Siebs darstellt;
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4 und 5 zeigen
Ansichten ähnlich zu 3,
die alternative Anordnungen darstellen, um Siebwasser auf das Sieb
zu richten;
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6 zeigt
eine Ansicht ähnlich
zu 1, die eine alternative Ausführungsform des Faserrückgewinnungssystems
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 zeigt
eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 7-7 der 6 vorgenommen
ist;
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8 zeigt
eine Teilseitenaufrissansicht des unteren Endes des Siebs, das in
dem Faserrückgewinnungssystem,
das in 6 dargestellt ist, mit einem Bezug zu der Linie
8-8 der 6, eingesetzt ist;
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9 zeigt
eine vergrößerte Teilschnittansicht,
die eine alternative Siebwasser-Zuführanordnung
für das
Faserrückgewinnungssystem,
das in 6 dargestellt ist, zeigt;
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9A zeigt
eine Ansicht ähnlich
zu 6, die eine andere alternative Ausführungsform
des Faserrückgewinnungssystems
der vorliegenden Erfindung darstellt, die die Siebwasser-Zuführanordnung, wie
sie in 9 dargestellt ist, einsetzt;
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10 zeigt
eine isometrische Ansicht, die eine andere Ausführungsform eines Faserrückgewinnungssystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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11 zeigt
eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 11-11 der 10 vorgenommen
ist;
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12A und 12B zeigen
Ansichten ähnlich
zu 11, die das Sieb so darstellen, dass es einer
Bewegung zum Reinigen des Siebs und zum Abgeben angesammelter Fasern
von dem Auslassbereich des Siebs unterworfen wird;
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13 zeigt
eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 13-13 der 11 vorgenommen
ist, die eine Ausführungsform
darstellt, um das Siebwasser auf das Sieb zu richten;
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14–18 zeigen
Ansichten ähnlich
zu 13, die alternative Ausführungsformen darstellen, um
das Siebwasser auf das Sieb zu richten und um eine Bewegung auf
das Sieb aufzubringen;
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19 und 20 zeigen
Teilseitenaufrissansichten, die zwei unterschiedliche Auslassanordnungen
für ein
Sieb, das so aufgebaut ist, wie dies in 11 dargestellt
ist, darstellen;
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21 zeigt
eine Ansicht, die den Auslassbereich des Zuführkanals darstellt, der das
Siebwasser auf das Sieb in einer Ausführungsform, wie sie in 10 dargestellt
ist, richtet;
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22 zeigt
eine Ansicht ähnlich
zu 21, die eine Strömungsablenkungseinrichtung
an dem Auslass des Zuführkanals
darstellt;
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23 zeigt
eine Schnittansicht, die entlang einer Linie 23-23 der 22 vorgenommen
ist;
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24A und 24B zeigen
Ansichten ähnlich
zu 21, die alternative Anordnungen an dem Auslass
des Zuführkanals,
um den Weg des Siebwassers, wenn es auf das Sieb hin gerichtet wird,
zu verändern,
darstellen;
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25–27 zeigen
Ansichten, die unterschiedliche Öffnungsanordnungen
für einen
Zuführkanal,
zur Verwendung dabei, das Siebwasser auf das Sieb zu richten, darstellen;
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28 zeigt
eine schematische Darstellung eines Papierherstellungsvorgangs,
der das Faserrückgewinnungssystem
der vorliegenden Erfindung einsetzt;
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29 zeigt
eine Aufrissansicht des Siebmaterials, das dazu verwendet wird,
das Sieb, das in dem Faserrückgewinnungssystem
der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist, zu bilden;
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30 zeigt
eine Querschnittsansicht des Siebmaterials, das in 29 dargestellt
ist;
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31 zeigt
eine Ansicht ähnlich
zu 30, die das Siebmaterial in einer deformierten
oder gebogenen Anordnung so darstellt, wie sie dann auftritt, wenn
Siebwasser auf das Sieb, im Betrieb, gerichtet wird;
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32 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Bereichs des Siebmaterials, wie es in 30 dargestellt
ist; und
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33 zeigt
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Bereichs des Siebmaterials, wie es in 31 dargestellt
ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die 1–3 stellen
eine erste Ausführungsform
eines Faserrückgewinnungssystems,
das allgemein mit 30 bezeichnet ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung dar, das besonders gut zur Verwendung in einem Gewebeherstellungsverfahren
geeignet ist. Allgemein umfasst das Faserrückgewinnungssystem 30 ein
Sieb 32, das von einem Rahmen 34 aufgehängt ist
und so aufgebaut ist, um eine Auslassöffnung 36, in Kombination
mit einem Weißwasser-
bzw. Siebwasser-Zuführsystem 38,
zu definieren, das so betreibbar ist, um Siebwasser von einem Papierherstellungssystem
auf eine Oberfläche
des Siebs 32 zu richten. Das Faserrückgewinnungssystem 30 umfasst
auch ein oben offenes Fasersammelgefäß oder einen Behälter 40,
der unterhalb der Auslassöffnung 36 des
Siebs 32 angeordnet ist, und ein nach oben offenes Abfallwasser-Sammelgefäß oder einen
Behälter 42.
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Das
Sieb 32 ist aus einem flexiblen und biegbaren Siebmaterial
gebildet und ist in der Form kegelstumpfförmig. Das Material des Siebs 32 kann
von demselben Typ sein, der als Vlies in einem Gewebeherstellungsverfahren
verwendet wird. Repräsentativ ist
das Material des Siebs 32 ein Siebmaterial, wie es beispielsweise
von Albany International, Appleton, Wire Division, Appleton, Wisconsin,
unter Modell No. M-Weave, Duraform, Z-76, erhältlich ist, das ein Vliesherstellungssiebmaterial
mit fünf
Fächern
ist, das eine Litzen-Zählung von
3,3/mm (84/in) (M.D.), 3,1/mm (78/in) (C.D.), eine Permeabilität von 730 CFM
und ein Kaliber von 0,63/mm (0,016 Inches) besitzt. Es sollte verständlich sein,
dass dieser Typ eines Siebmaterials für verschiedene Typen eines Siebmaterials
repräsentativ
ist, die eingesetzt werden können,
und zwar in Abhängigkeit
von der Größe der Fasern,
die gesammelt werden sollen, ebenso wie von verschiedenen anderen
Betriebsparametern.
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Zum
Beispiel können
die Litzen-Größe, das Zähl- und
Wellenmuster des Siebmaterials gegenüber der dargestellten Ausführungsform
variieren. Die Funktion der Flexibilität und der Geschmeidigkeit des Siebs 32 wird
später
erläutert.
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Das
obere Ende des Siebs 32 ist an einem Rahmen 34 so
befestigt, dass das Sieb 32 von dem Rahmen 34 aufgehängt ist.
Der Rahmen 34 umfasst ein äußeres Umfangsrahmenelement 44,
das allgemein kreisförmig
ist, und an dem das obere Ende des Siebs 32 verbunden ist.
Der Rahmen 34 umfasst weiterhin eine Reihe von radialen
Speichen 46, die sich zwischen dem äußeren Rahmenelement 44 und
einer Nabe 48 erstrecken. Ein Befestigungselement 50 ist
an irgendeinem ausreichenden oberen Trageelement 52 befestigt
und umfasst eine drehbare Welle 54, an der die Nabe 48 verbunden
ist. Auf diese Art und Weise sind der Rahmen 34 und das
Sieb 32 um eine Längsdrehachse,
die durch die Längsachse
des Siebs 32 definiert ist, die mit der Längsachse
der Welle 54 übereinstimmt,
drehbar.
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Das
Sieb 32 ist so aufgebaut, dass seine Seiten unter einem
Winkel von ungefähr
30° gegenüber der
Vertikalen orientiert sind, um so einen eingeschlossenen Winkel
von ungefähr
60° zu definieren. Repräsentativ
definiert das Sieb 32 einen oberen Durchmesser von ungefähr 48 Inch,
wobei das Sieb 32 an dem äußeren Rahmenelement 44 verbunden ist,
und die Auslassöffnung 36 besitzt
einen Durchmesser von ungefähr
7 Inch. Die Höhe
des Siebs 32 beträgt
ungefähr
41 Inch. Es wird angenommen, dass diese Dimensionen einen ausreichenden Durchsatz
erzielen, um die Menge an Siebwasser, das in den meisten Gewebeherstellungsvorgängen erzeugt
wird, aufzunehmen. Es ist verständlich,
dass diese Dimensionen und Winkel dazu vorgesehen sind, eine Ausführungsform
des Siebs 32 und des Rahmens 34 darzustellen,
die dahingehend befunden worden sind, dass sie zufrieden stellende
Ergebnisse liefern, und dass andere Dimensionen und Winkel dahingehend
befunden werden können,
dass sie zufrieden stellend arbeiten. Zum Beispiel kann die Größe des Siebs 32 so
erhöht
werden, um ein größeres Volumen
an Siebwasser aufzunehmen, das in Gewebeherstellungsvorgängen mit
höherem
Volumen erzeugt werden kann.
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Das
Siebwasser-Zuführsystem 38 ist
so betreibbar, um Siebwasser von einem Papierherstellungsvorgang
auf die Innenfläche
des Siebs 32 zu richten. Das Siebwasser-Zuführsystem 38 liegt,
wie in den 1–3 dargestellt
ist, in der Form einer Reihe von sich nach oben erstreckenden Kanälen 58 vor,
die auf einer Längsachse
zentriert sind, die mit der Längsachse
des Siebs 32 übereinstimmen.
Jeder Kanal 58 ist mit einer Reihe von beabstandeten Öffnungen 60 entlang
dessen Länge
versehen und ist an dessen oberem Ende geschlossen. Repräsentativ besitzt
jeder Kanal 58 einen Innendurchmesser von 76 mm (3,0 Inch),
obwohl verständlich
ist, dass irgendeine andere, zufrieden stellende Kanalgröße eingesetzt
werden kann. Die Kanäle 58 erstrecken sich
durch Träger 62,
die so arbeiten, um die Positionen der Kanäle 58 relativ zueinander
beizubehalten. Die Öffnungen 60 in
jedem Kanal 58 sind in einer linearen Art und Weise angeordnet.
Die Linie der Öffnungen 60 in
jedem Kanal 58 ist radial so orientiert, um in eine Richtung
senkrecht zu der Sichtrichtung der Linie der Öffnungen 60 in den
benachbarten Kanal 58 hinzuweisen. Jede Linie der Öffnungen 60 ist, wie
in 2 dargestellt ist, so orientiert, um in einer Richtung
parallel zu und seitlich versetzt von einem Radius des Siebs 32 hinzuweisen.
Auf diese Art und Weise arbeitet jede Linie aus Öffnungen 60 so, um Siebwasser
auf die Innenfläche
des Siebs 32 in einer Richtung, die allgemein durch einen
Pfeil 64 (2) angezeigt ist, zu richten,
so dass Siebwasser, das auf die innere Fläche des Siebs 32 auftrifft,
sowohl eine radiale Kraft als auch eine tangentiale Kraft auf die
Innenfläche
des Siebs 32 aufbringt. Repräsentativ ist jede Öffnung 60 in
ihrer Form kreisförmig
und besitzt einen Durchmesser von ungefähr 9,5 mm (0,375 Inch), obwohl
verständlich
ist, dass irgendeine andere Form und eine Querdimension eingesetzt
werden können.
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Die
Kanäle 58 erstrecken
sich durch eine Bodenwand 68, die durch einen Faser-Sammelbehälter 40 definiert
ist, und durch eine Bodenwand 70, die durch einen Abfallwasser-Sammelbehälter 42 definiert
ist. Die Öffnungen
sind in den Bodenwänden 68 und 70 des
Behälters
gebildet, um einen Durchgang der Kanäle 58 dort hindurch
aufzunehmen, und geeignete, Flüssigkeitsdichte
Dichtungen sind zwischen den Kanälen 58 und
den Bodenwänden 68, 70 des
Behälters
vorgesehen. Alternativ können
die Kanäle 58 seitlich
nach außen
zwischen der Auslassöffnung 36 und
dem Faser-Sammelbehälter 40 geführt werden,
um die Schwierigkeiten und die Wartung, die einer Dichtung zwischen
den Kanälen 58 und
den Bodenwänden 68, 70 zugeordnet
sind, zu vermeiden.
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Im
Betrieb arbeitet das Faserrückgewinnungssystem 30 wie
folgt, um wieder verwendbare Fasern von Siebwasser aus der Papierherstellung zurück zu gewinnen,
das über
Kanäle 58 zugeführt wird.
Das Siebwasser wird zu den Innenflächen des Siebs 32 durch
ein Hin durchtreten durch die Öffnungen 60 der
Kanäle 58 gerichtet.
Jede Linie aus Öffnungen 60 bildet
eine Reihe linearer Siebwasser-Duschströmungen, so dass Siebwasser
auf die Innenflächen
des Siebs 32, im Wesentlichen in einem Muster, das bei 72 dargestellt
ist, aufgebracht wird. Die tangentiale Komponente der Kraft, mit
der jede Dusche aus Siebwasser auf die Innenflächen des Siebs 32 auftrifft,
arbeitet so, um eine Drehung auf das Sieb 32 um dessen
Längsachse,
durch Drehung der Welle 54 relativ zu dem Befestigungselement 50, aufzubringen.
Die Drehgeschwindigkeit des Siebs 32 ist von dem Betrag
einer Kraft, die durch jede Dusche aus Siebwasser aufgebracht ist,
die proportional zu dem Druck des Siebwassers in den Kanälen 58 ist, ebenso
wie von dem Winkel der Duschströmungen aus
Siebwasser, abhängig.
Repräsentativ
ist festgestellt worden, dass ein zufrieden stellender Betrieb durch
Aufrechterhalten eines niedrigen Drucks von (z. B. 5 psi) in den
Kanälen 58 erhalten
wird, die so arbeiten, um eine Kraft auf das Sieb 32 aufzubringen, was
bewirkt, dass sich das Sieb 32 unter einer Geschwindigkeit
von ungefähr
40 U/min dreht.
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Die Öffnungen
des Siebs 32 sind so dimensioniert, um verwendbare Fasern
auf der Innenfläche des
Siebs 32 zurückzuhalten
und um zu ermöglichen, dass
Wasser und Abfallmaterial, das innerhalb des Siebwassers enthalten
ist, wie beispielsweise Feinstoffe und Asche, durch die Öffnungen
des Siebs 32 hindurch führen.
Das Abwasser führt
durch das Sieb 32 zu der Außenseite des Siebs 32 hindurch
und fällt durch
die Schwerkraft in den Abwasser-Sammelbehälter 42.
Das Abwasser kann auch nach unten entlang der Außenflächen des Siebs 32 laufen.
Ein Rand ist, falls erwünscht,
an dem unteren Ende des Siebs 32 so vorgesehen, um das
Abwasser nach außen
in den Abwasser-Sammelbehälter 42 zu
richten. Das Abwasser wird dann durch einen Abwasser-Auslass 74 des
Abwasser-Sammelbehälters 42 zu
einem Abwasser-Behandlungssystem geführt, wo die Feststoffe entfernt
werden, und das gereinigte Wasser kann in den Papierherstellungsprozess
rezirkuliert werden.
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Die
verwendbaren Fasern, die innerhalb des Siebwassers enthalten sind,
die auf der Innenfläche des
Siebs 32 zurückgehalten
sind, laufen nach unten auf der Innenfläche des Siebs 32 zu
der Auslassöffnung 36 durch
Schwerkraft hin. Die Schicht aus verwendbaren Fasern, die auf der
Innenfläche
des Siebs 32 gesammelt ist, ist repräsentativ bei 76 dargestellt. Wenn
die Schicht 76 aus verwendbaren Fasern nach unten auf der
Innenfläche
des Siebs 32 läuft,
arbeiten die Zentrifugalkräfte
aufgrund der Drehung des Siebs 32 so, um zusätzliches
Wasser und Abfallmaterial durch die Öffnungen des Siebs 32 zu
schleudern, wenn sich die verwendbaren Fasern zu der Auslassöffnung 36 hin
vorschieben. Auf diese Art und Weise sind die verwendbaren Fasern,
die über
die Auslassöffnung 36 abgegeben
werden, von einer relativ dicken Konsistenz, bei der das meiste
des Abwassers davon ausgestoßen
ist. Die verwendbaren Fasern werden in dem Faser-Sammelbehälter 40 gesammelt und
werden durch einen Faserauslass-Auslass 78 des Sammelbehälters 40 zu
einer Pumpe geführt,
die die verwendbaren Fasern in den Papierherstellungsvorgang rezirkuliert.
Alternativ kann das Faserrückgewinnungssystem 30 oberhalb
des Brustniveaus installiert sein, so dass die Schwerkraftströmung an Stelle
eines Pumpvorgangs dazu eingesetzt wird, die verwendbaren Fasern
zu rezirkulieren.
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Das
Siebwasser kann auf das Sieb 32 in verschiedenen anderen
Arten und Weisen aufgebracht werden, und Beispiele sind in den 4 und 5 dargestellt.
Zwei Zuführkanäle 58 können, wie
in 4 dargestellt ist, dazu eingesetzt werden, das Siebwasser
auf das Sieb 32 an Stelle der vier Kanäle 58 aufzubringen,
wie dies in den 2 und 3 dargestellt
ist. Wiederum sind die Öffnungen 60 in den
Kanälen 58 so
angeordnet, um relativ zu der Mitte des Siebs 32 und relativ
zu den Radien des Siebs 32 versetzt zu sein, um die Duschen
auf das Sieb 32 mit einer tangentialen Kraft aufzubringen,
um eine Drehung auf das Sieb 32 aufzubringen. 5 stellt eine
andere Ausführungsform
dar, bei der Siebwasser zu einem einzelnen Kanal 80 zugeführt wird,
mit einer Reihe von Kniestücken 82,
die den radialen Versatz der Dusche erzielen, um eine tangentiale Kraft
auf das Sieb 32 so aufzubringen, um auf das Sieb 32 eine
Drehung aufzubringen.
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Während die 1–5 eine
bestimmte Ausführungsform
der Erfindung darstellen, ist verständlich, dass Variationen in
Bezug auf diese Version möglich
sind und dahingehend vorgesehen sind, dass sie innerhalb des Schutzumfangs
der vorliegenden Erfindung liegen. Zum Beispiel ist, und ohne Einschränkung, vorgesehen,
dass eine Drehung des Siebs 32 unter Verwendung eines Motors
erreicht werden kann, um sicherzustellen, dass sich das Sieb 32 unter
einer erwünschten
Geschwindigkeit dreht. In einer Version wie dieser werden Siebwasser-Duschen
vorzugsweise bei dem Sieb in einer radialen Art und Weise angewandt,
um dadurch die tangentiale Komponente der Kraft, die durch die Dusche
aufgebracht ist, zu beseitigen. Weiterhin ist auch, während das
Sieb 32 so dargestellt worden ist, dass es eine mit geraden
Seiten ausgeführte,
kegelstumpfförmige
Anordnung besitzt, vorgesehen, dass die Seiten des Siebs 32 einen
konvexen oder konkaven Aufbau so, wie dies erwünscht ist, haben können. Das Siebwasser
kann auch auf die Innenfläche
des Siebs an irgendeiner Stelle in irgendeiner Art und Weise aufgebracht
werden und die dargestellten Ausführungsformen sind dahingehend
zu verstehen, dass sie die Darstellung einer Vielfalt von Arten
und Weisen vereinfachen, mit denen das Siebwasser aufgebracht werden
kann. Während
die Zeichnungen die Verwendung von vier Duschen darstellen, um Siebwasser
auf das Sieb aufzubringen, ist verständlich, dass irgendeine erwünschte Anzahl
und irgendeine Größe von Duschen
eingesetzt werden kann.
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Die
Flexibilität
des Siebs 32 ermöglicht,
dass sich das Sieb 32 zu seiner normalen Form während eines
Vorgangs, bei dem Siebwasser auf das Sieb 32 gerichtet
wird und darauf auftrifft, deformiert. Die vier Duschen, die bei
dem Sieb 32 angewandt werden, arbeiten, wie in 3 dargestellt
ist, so, um die Bereiche des Siebs nach außen zu lenken, wo die Duschen
aus Siebwasser aufgebracht werden, um im Wesentlichen konvexe, gebogene
Seitenbereiche zwischen den nach außen deformierten Bereichen
zu erzielen. Diese Flexibilität
und Geschmeidigkeit des Siebmaterials ergibt eine „selbstreinigende" Wirkung des Siebs
dahingehend, dass sich die einzelnen Litzen des Siebmaterials auslenken
und Biegen, um den Aufbau von Material in den Ecken der Sieböffnungen
zu verhindern, was zu einem Verstopfen der Sieböffnungen oder zu einem „Verblinden" des Siebs führen kann.
Das Faserrückgewinnungssystem 30 erfordert
demzufolge nur eine sehr geringe Wartung, während ein äußerst effektives und effizientes
System zum Sammeln von verwendbaren Fasern und zum Abtrennen von
nicht verwendbarem Material geschaffen wird.
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Die 6–8 stellen
eine alternative Ausführungsform
eines Faserrückgewinnungssystems,
das allgemein bei 30' dargestellt
ist, dar, das im Wesentlichen ähnlich
zu dem Faserrückgewinnungssystem 30 ist,
wie es zuvor dargestellt und beschrieben ist. Entsprechende Bezugszeichen
werden dort, wo es möglich
ist, um die Klarheit zu verbessern, verwendet werden.
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In
dem Faserrückgewinnungssystem 30' ist das Sieb 32 von
dem Rahmen 34 aufgehängt
und besitzt denselben, allgemeinen Aufbau, wie er zuvor beschrieben
ist. In dem Faserrückgewinnungssystem 30' unterscheidet
sich das Siebwasser-Zuführsystem,
das allgemein bei 30' dargestellt
ist, etwas von dem Siebwasser-Zuführsystem 38 dahingehend, dass
jeder Kanal 38' einen
unteren Abschnitt, der unterhalb eines Halters 62 angeordnet
ist, und einen oberen Abschnitt 83, der nach außen relativ
zu dem unteren Abschnitt abgewinkelt ist, umfasst. Die oberen Abschnitte 83 der
Kanäle 58' divergieren
in einer nach oben weisenden Richtung, und jeder obere Abschnitt 83 ist
im Wesentlichen parallel zu der Seite des Siebs 32 so orientiert,
dass die Ströme
aus Siebwasser, die von den Öffnungen 60 abgegeben
werden, in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung auf das Sieb 32 aufgebracht
werden. Diese Orientierung der oberen Kanalabschnitte 83 arbeiten
so, dass sie ein effizienteres und direkteres Aufbringen von Siebwasser
auf die Innenfläche
des Siebs 32 erzielt. Alternativ kann das Siebwasser auf
die Innenfläche
des Siebs 32 in einer nicht senkrechten Orientierung aufgebracht
werden, so dass die Strömung
des Siebwassers eine Kraftkomponente umfasst, die parallel zu der
Ebene des Siebs 32 liegt, wenn das Siebwasser auf die Oberfläche des
Siebs 32 auftrifft. In dem Fall, dass Siebwasser auf die
Oberfläche
des Siebs 32 so aufgebracht wird, um eine Kraftkomponente
zu umfassen, die parallel zu der Ebene des Siebs 32 liegt,
d. h. in einer nicht senkrechten Art und Weise, besitzt die parallele
Kraftkomponente des Siebwassers eine Tendenz dazu, die Drainagekanäle des Materials
des Siebs 32 von einer im Wesentlichen quadratischen oder
rechteckigen Anordnung zu einer diamantförmigen Anordnung zu deformieren. Diese
Deformation der Drainagekanäle
des Siebs 32 unterstützt
weiterhin dabei, die selbstreinigende Wirkung des Siebs 32 dadurch
zu erzielen, dass der Aufbau von Material in den Eckenbereichen
der Drainagekanäle
verhindert wird.
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Jeder
obere Kanalabschnitt 83 besitzt, wie 7 zeigt,
zwei Linien aus Öffnungen 60.
Eine der Linien der Öffnungen 60 ist
so orientiert, um eine Linie aus Siebwasser-Strömungen
S1 aufzubringen, die nach außen in einer
radialen Richtung relativ zu der Mitte des Siebs 32 gerichtet
ist. Jeder obere Kanalabschnitt 83 umfasst weiterhin eine
zusätzliche
Linie aus Öffnungen 60,
die relativ zu der radial weisenden Linie der Öffnungen 60 angewinkelt
ist. Die zweite Linie aus Öffnungen
ist so positioniert, um eine Reihe von Strömungen S2 abzugeben.
Jede Strömung
S2 ist unter einem Winkel von ungefähr 45° relativ
zu den Strömungen
S1 orientiert, und jede Strömung S2 trifft auf die Innenfläche des Siebs 32 so
auf, um eine Kraft aufzubringen, die sowohl eine radiale als auch
eine tangentiale Komponente zu der Innenfläche des Siebs 32 besitzt.
Die Strömungen
S2 arbeiten folglich so, um eine Drehung
auf das Sieb 32 aufgrund des Vorhandenseins der tangentia len
Kraftkomponenten aufzubringen. Zusätzlich arbeitet die Abgabe
der zwei getrennten Strömungen
von jedem oberen Kanalabschnitt 83 so, um Siebwasser durch einen
wesentlichen Bereich der Innenfläche
des Siebs 32 aufzubringen, um den Oberflächenbereich des
Siebs 32, auf den Siebwasser aufgebracht wird, zu maximieren.
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Ein
unterer Abschnitt 85 ist, wie in den 6 und 8 dargestellt
ist, an dem Bodenende des Siebs 32 an der Auslassöffnung 36 befestigt.
Der untere Abschnitt 85 ist an dem Sieb 32 über einen
Rand 87 befestigt. Der untere Abschnitt 85 arbeitet
so, um den gesamten Sieb-Flächenbereich
zu erhöhen,
und führt
verwendbares Fasermaterial nach innen zu einem Auslass 89 an
seinem unteren Ende, das die Kanäle 58' umgibt. An
dem Auslass 89 kann ein unterer Abschnitt 85 eine
Reihe von Klappen 91 umfassen, die durch Schlitze 93 getrennt
sind. Verwendbare Fasern werden in den Faser-Sammelbehälter 38 über die
Schlitze 93 abgegeben. Im Betrieb werden die Fasern an
der Innenfläche
des unteren Abschnitts 85 gesammelt, und der Rand 87 arbeitet
so, um das Abwasser nach außen über die
Wände des
Faser-Sammelbehälters 40 hinaus
zu führen,
um zu verhindern, dass Abwasser in den Faser-Sammelbehälter 40 hinein
fällt.
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9 stellt
ein alternatives Siebwasser-Zuführsystem 38'' dar, das abgewinkelte, obere Kanalabschnitte 83 umfasst,
wie dies in den 6 und 7 dargestellt
ist. In dieser Ausführungsform
umfasst das Siebwasser-Zuführsystem 38'' einen einfachen Zuführkanal 95,
der sich nach oben in den unteren Bereich des Siebs 32 erstreckt,
und führt
Siebwasser zu einem Verteiler 97 zu, der an dem oberen Ende
des Kanals 95 befestigt ist. Abgewinkelte, obere Kanalabschnitte 83 sind
wiederum mit einem Verteiler 97 verbunden und nehmen Siebwasser
von dem Verteiler 97 auf, um es über Öffnungen 60 auf die
Innenfläche
des Siebs 32 in der Art und Weise, wie sie zuvor beschrieben
ist, aufzubringen. In dieser Ausführungsform ist ein einzelnes
Rohr erforderlich, um Siebwasser zu dem Rückgewinnungssystem, entgegengesetzt
zu den mehreren Rohren, die in den früheren Ausführungsformen dargestellt sind,
zuzuführen.
Mit diesem Aufbau kann ein Tunnelabschnitt 85 so dimensioniert
werden, dass sein Auslass 89 relativ eng zu der Außenfläche des
Kanals 95 passt, um weiterhin eine zusätzliche Kontrolle für die Abgabe
von verwendbaren Fasern von dem Tunnelabschnitt 85 zu erzielen.
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9A stellt
eine vollständige
Querschnittsansicht des Siebwasser-Zuführsystems 38'', das in 9 gezeigt
ist, dar, und zeigt auch ein alternatives System, um das Sieb 32 zu
halten. In der Ausführungsform,
die in 9A dargestellt ist, ist ein
vertikaler Träger
in der Form eines Masts 99 in dem Inneren des Siebs 32 angeordnet,
um drehbar das Sieb 32 von unten, im Gegensatz von oben,
wie dies in den 1 und 6 dargestellt
ist, zu halten. Der Mast 99 definiert ein unteres Ende,
das an einer nach oben weisenden Fläche, die durch den Verteiler 97 definiert
ist, montiert ist, so dass das Sieb 32 von dem Verteiler 97 gehalten
ist. Eine Nabe 101 ist drehbar an dem oberen Ende des Masts 99 befestigt
und der Rahmen 34 ist mit der Nabe 101 durch Speichen oder
in irgendeiner anderen zufrieden stellenden Art und Weise verbunden.
Mit diesem Aufbau ist das Faserrückgewinnungssystem
der vorliegenden Erfindung ein im Wesentlichen eigenständiges System, das
keinen externen Träger
erfordert, um dem System zu ermöglichen,
dass es außerhalb
seines Einsatzortes hergestellt und dann an seinem Einsatzort einfach
durch Vornehmen geeigneter Lötverbindungen
mit der Siebwasser-, Abwasser- und Faserrückgewinnungsrohrleitung der
Gewebe- oder Papierherstellungsfabrik installiert wird.
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Die 10, 11, 12A und 12B stellen
ein alternatives Faserrückgewinnungssystem gemäß der vorliegenden
Erfindung, allgemein bei 84 gezeigt, dar. In dieser Ausführungsform
ist ein Sieb 86 von einem Rahmen 88, das ein offenes
Auslassende 90 besitzt, aufgehängt. Ein Siebwasser-Zuführkanal 92 richtet
Siebwasser von der Papierherstellung auf das Sieb 86. Ein
Faser-Sammelbehälter 94 ist
unterhalb des Auslassendes 90 des Siebs 86 angeordnet
und ein Abwasser-Sammelbehälter 96 ist unterhalb
des Rests der Länge
des Siebs 86 angeordnet.
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Der
Rahmen 88 ist allgemein rechtwinklig in der Ebene und umfasst
ein Paar Endrahmenelemente 98 und ein Paar Seitenrahmenelemente 100.
Das Sieb 86 ist aus demselben Typ eines Materials wie das
Sieb 32 gebildet. Das Sieb besitzt einen Kanal- oder Wannen-Aufbau, der ein geschlossenes
Ende 102, und ein Paar von geneigten Seitenwänden 104, die
an dem Wannenboden 106 zusammenlaufen, definiert. Das Sieb 86 ist
so orientiert, dass sich der Wannenboden 106 schräg nach außen in einer
Richtung zu dem Auslassende 90 hin neigt.
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Der
Siebwasser-Zuführkanal 92 definiert
einen Auslass 108, der Siebwasser auf die Innenfläche des
Siebs 86 in der Richtung eines Pfeils, der bei 110 dargestellt
ist, richtet. Der Auslass 108 des Kanals 92 ist
zu dem Auslassende des Siebs 86 hin angeordnet, und der
Druck des Siebwassers innerhalb des Kanals 92 ist so, dass,
unter einer Abgabe von dem Auslass 108, das Siebwasser
auf die Innenflächen des
Siebs 86 an dessen Seitenwand 104 in enger Nähe zu dem
geschlossenen Ende 102 auftrifft und auf das geschlossene
Ende 102 und den Boden 106 abgelenkt wird.
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Der
Rahmen 88 ist in einer Art und Weise gehalten, die ermöglicht,
dass der Rahmen 88 und das Sieb 86 bewegbar sind.
In der dargestellten Ausführungsform
ist der Rahmen 88 in einer Art und Weise eines Aufhängungs-Typs,
unter Verwendung von Seilen 112 und Ringen 114,
die wiederum mit geeigneten oberen Trägern 116 verbunden
sind, gehalten. Der Rahmen 88 und das Sieb 86 sind,
wie in den 12A und 12B dargestellt
ist, so angepasst, um in einer axialen Längsrichtung in einer Art und Weise
nach hinten und nach vorne bewegbar zu sein, während Siebwasser auf die Innenflächen des
Siebs 86 über
den Kanal 92 aufgebracht wird.
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Im
Betrieb wird das Siebwasser für
die Gewebe- oder Papierherstellung auf die Innenflächen des
Siebs 86 so, wie dies in 11 dargestellt
ist, über
den Auslass 108 des Kanals 92 aufgebracht. Wiederum
sind die Öffnungen
des Siebs 86 so dimensioniert, um verwendbares Material,
das innerhalb des Siebwassers enthalten ist, auf den Innenflächen des
Siebs 86 zurückzuhalten.
Das Abwasser, einschließlich
des nicht verwendbaren Materials, wie beispielsweise Feinstoffe
und Asche, führt
durch das Sieb 86 hindurch und wird in dem Abwasser-Sammelbehälter 96 gesammelt.
Das Sieb 86 wird, entweder intermittierend oder kontinuierlich,
in einer axialen Art und Weise nach hinten und nach vorne bewegt,
während
Siebwasser weiterhin auf die Innenflächen des Siebs 86 aufgebracht
wird. Die Bewegung nach hinten und nach vorne des Siebs 86 wird in
irgendeiner zufrieden stellenden Art und Weise ausgeführt, vorzugsweise
in einer automatisierten Art und Weise durch den Betrieb eines Motors
mit einem intermittierenden Antrieb, wie beispielsweise einem Aktuator
vom Nocken-Typ, oder dergleichen. Um dies zu erzielen, wird der
Rahmen 96 nach hinten zu einer Position, wie sie in 12A dargestellt ist, gedrückt, und ihm wird ermöglicht,
nach vorne unter seinem eigenen Gewicht, das das Gewicht des Rahmens 88,
des Siebs 86 und des Materials, das auf dem Sieb 86 zurückgehalten
wird, umfasst, zu schwingen. Diese Bewegung des Siebs 86 erfüllt zahlreiche
Funktionen. Als erstes werden die verwendbaren Fasern, die in der
Wanne des Siebs 86 auf dem Siebboden 106 und den
unteren Bereichen der Seitenwände 104 gesammelt
sind, nach vorne zu den Auslassöffnungen 90 vorgeschoben,
wenn das Sieb 86 nach vorne so geschwenkt wird, wie dies
in 12B dargestellt ist. Dies bewirkt, dass der äußerste Endbereich
der gesammelten Fasern, dargestellt bei 118, durch die
Auslassöffnung 90 hindurch führt, um
zu dem Faser-Sammelbehälter 94 zu
führen.
Zusätzlich
bewirkt eine solche Bewegung des Siebs 86, dass sich das
Siebmaterial biegt und auslenkt, was die selbstreinigende Wirkung
ergibt, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die Bewegung des Siebs
variiert auch die Stelle, an der das Siebwasser auf die Innenflächen des
Siebs 86 auftrifft, was wiederum bewirkt, dass sich das
Siebmaterial lokal biegt und auslenkt, um das Sieb selbst zu reinigen.
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Wenn
sich die verwendbaren Fasern zu der Auslassöffnung 90 hin vorschieben,
werden Wasser und unerwünschtes
oder nicht verwendbares Abfallmaterial, das innerhalb des Siebwassers
enthalten ist, weiterhin von den Fasern getrennt und in den Abwasser-Sammelbehälter 96 abgegeben.
Wiederum wird das Abwasser zu der Abwasser-Behandlungseinrichtung zum Entfernen
von nicht erwünschtem Material
und zur Rezirkulation des gereinigten Wassers in das System geführt. Die
gesammelten, verwendbaren Fasern in dem Faser-Sammelbehälter 94 werden
wiederum in das System über
einen Auslass 120, der dem Faser-Sammelbehälter 94 zugeordnet ist,
rezirkuliert.
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13 stellt
einen einzelnen Kanal 92, der so angeordnet ist, um Siebwasser
auf eine Seitenwand 104 des Siebs 86 zu richten,
dar. Es ist auch, wie in 14 dargestellt
ist, vorgesehen, dass ein Paar Kanäle 92' in einer Art und Weise Seite an
Seite angeordnet sein kann, und voneinander beabstandete, lineare Öffnungen,
die in den Kanälen 92' gebildet sind,
können
so angeordnet sein, um eine Dusche aus Siebwasser auf die Seitenwände 104 des
Siebs 86 zu richten. 15 stellt
die Verwendung von vier Siebwasser-Zuführkanälen 92' dar, um Duschen
aus Siebwasser auf die Seitenwände 104 des
Siebs 86 zu richten.
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16 stellt
eine Anordnung ähnlich
zu 10 dar, die allerdings ein Paar Bodenrahmenelemente 122 einsetzt,
und die beim Bilden des gesammelten Fasermaterials in den Bodenbereich
des Siebs 86 unterstützen.
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Es
ist auch, wie in 17 dargestellt ist, vorgesehen,
dass das Sieb 86 in einer Art und Weise Seite an Seite
bewegt werden kann, um dieselben Funktionen, wie sie vorstehend
angegeben sind, zu erzielen. Wiederum wird dies dadurch erzielt,
dass eine seitliche Kraft auf den Rahmen 88, entweder kontinuierlich
oder intermittierend, aufgebracht wird, um eine Bewegung auf das
Sieb 86 aufzubringen. Eine solche Bewegung des Siebs 86 arbeitet
dahingehend, die gesammelten Fasern in dem Boden der Wanne, definiert
durch das Sieb 86, zu rollen, um eine Faserrolle oder ein
Rollenteil 122 zu bilden. Die nach unten gerichtete Schräge des Siebbodens 106 wirkt
dahingehend, die Faserrolle oder das Rollenteil 122 zu
dem Abgabeauslass 90 hin vorzuschieben, wenn das Sieb 86 in
einer Art und Weise Seite an Seite bewegt wird.
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18 stellt
eine andere, alternative Anordnung dar, bei der die Seitenwände 104 des
Siebs 86 mit Verlängerungen 124 ausgebildet
sind. Die Seitenwandverlängerungen 124 werden
alternierend verlängert
und zurückgezogen,
was eine abwechselnde Verlängerung
und Verkürzung
der Seitenwände 104 des
Siebs ergibt. Auf diese Art und Weise verdreht sich der Rahmen 88 um
seine Längsachse,
während das
Sieb 86 so bewegt wird, um die Stelle, an der das Siebwasser
auf das Sieb 86 auftrifft, zu variieren, um das Sieb 86 auszulenken
und selbst zu reinigen, und um die Faserrolle oder das Rollenteil 122 zu
dem Siebabgabeauslass 90 hin vorzuschieben.
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19 stellt
eine Anordnung dar, bei der ein Faser-Auslasskanal 126 an
dem Abgabeauslass 90 des Siebs 86 angeordnet ist.
Die verwendbaren Fasern, die zu dem Abgabeauslass 90 hin
vorgeschoben sind, werden direkt in den Einlass des Faser-Auslasskanals 126 geführt, um
die Verwendung eines Faser-Sammelbehälters 94 zu beseitigen
und die verwendbaren Fasern direkt zurück in den Papierherstellungsvorgang
zu führen.
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20 stellt
die Verwendung eines festen Rahmenelements 126, das an
dem Abgabeauslass 90 des Siebs 86 angeordnet ist,
dar. Diese Anordnung arbeitet so, um eine Faser-Sammeltasche an dem Bodenende des Siebs 86,
benachbart zu dem Abgabeauslass 90, zu erzeugen, um einen
Damm zu bilden, über
den das gesammelte Fasermaterial abgegeben wird.
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21 stellt
den Siebwasser-Zuführkanal 92 dar,
der einen Auslass 108 besitzt, durch den der Strom aus
Siebwasser zum Aufbringen auf die Innenflächen des Siebs 86 abgegeben
wird. Es ist auch vorgesehen, dass die Stelle, an der das Siebwasser auf
das Sieb 86 auftrifft, durch Variieren der Stelle des Flusses,
im Gegensatz dazu, die Position des Siebs zu variieren, variiert
werden kann. In dieser Hinsicht kann, wie in 22 dargestellt
ist, eine Strömungs-Ablenkeinrichtung 130 an
dem Kanal 92 montiert sein, die eine Finne 132 besitzt,
die in dem Siebwasser-Strömungsweg
angeordnet ist. Die Finne 132 ist so aufgebaut, um sich
auf das Auftreffen des Siebwassers auf die Finne 132 hin
zu bewegen, um die Siebwasser-Strömung zu bewegen, wenn sie zu
dem Sieb 86 hin gerichtet ist. Die 24A und 24B stellen eine flexible Düse 134 dar, die an
dem Ende des Kanals 92 montiert ist. Die Düse 134 ist
aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise Gummi, gebildet
und arbeitet so, um sich nach oben und nach unten auf die Abgabe
von Siebwasser durch deren Auslass hin zu bewegen, um so die Stelle
zu variieren, auf der das Siebwasser auf die Innenflächen des Siebs 86 auftrifft.
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25 stellt
Siebwasser-Zuführkanäle, wie beispielsweise 58 oder 92', dar, die beabstandete Öffnungen 60 haben,
um eine Dusche aus Siebwasser auf den Innenflächen eines Siebs, wie beispielsweise 32 oder 86,
zu erzielen. Die Öffnungen 60 sind so
dargestellt, dass sie kreisförmig
sind. Die Öffnungen
können,
wie in 26 dargestellt ist, auch in
der Form von geraden, quer verlaufenden Schlitzen 136, oder,
wie in 27 dargestellt ist, in der Art
von V-förmigen
Schlitzen 138, um die unterschiedlichen Duschen-Anordnungen
zum Aufbringen des Siebwassers auf das Sieb zu erzielen, vorliegen.
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Es
ist verständlich,
dass zusätzliche
Variationen und Alternativen für
das System und die Details, die in den 11–27 dargestellt
sind, möglich sind.
Zum Beispiel kann, und ohne Einschränkung, die bestimmte Form und
der bestimmte Aufbau des Siebs von der dargestellten Ausführungsform
variieren. Der Rahmen 88 kann irgendeine erwünschte Form
annehmen und kann in irgendeiner zufrieden stellenden Art und Weise
gehalten sein. Das Siebwasser kann auf das Sieb unter Verwendung
der verschiedenen, dargestellten Siebwasser-Zuführanordnungen, oder in irgendeiner
anderen Anordnung, wie sie erwünscht ist,
aufgebracht werden. Während
das Sieb so dargestellt und beschrieben worden ist, dass es entweder
axial oder quer bewegbar ist, ist verständlich, dass auch eine Kombination
auf einer axialen und Querbewegung eingesetzt werden kann. Zusätzlich ist
verständlich,
dass die vorliegende Erfindung bei einem Sieb irgendeines Typs von
in Flüssigkeit
enthaltenen Teilchen eingesetzt werden kann und nicht auf die Anwendung
von Siebwasser bei der Gewebe- oder Papierherstellung beschränkt ist.
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28 stellt
ein repräsentatives
Gewebe- oder Papierherstellungssystem dar, bei dem das Faserrückgewinnungssystem
der vorliegenden Erfindung, dargestellt bei 30 und 84,
eingesetzt werden kann. Das Faserrückgewinnungssystem 30, 84 ist, wie
dargestellt ist, ausgangsseitig des Drahtkastens 150 und
des Filzkastens 152 angeordnet, das Siebwasser, das durch
das Gewebe bzw. Vlies 154 abgegeben ist, sammelt. Das zurückgewonnene
Fasermaterial wird zu dem Maschinenkasten 158 über ein geeignetes
Zuführrohr 160 zugeführt, das
die zurückgewonnenen
Fasern in den Zuführstrom
zuführt,
um es letztendlich zu dem Stoffauflaufkasten 162 der Gewebe-
oder Papierherstellungsmaschine zuzuführen. Es ist verständlich,
dass irgendeine Anzahl von Faserrückgewinnungssystemen, wie beispielsweise 30, 84,
entsprechend der Größe der Gewebe-
oder Papierherstellungssystems und des Volumens des Siebwassers,
das in dem System erzeugt ist, verwendet werden kann, um alle verwendbaren
Fasern, die in dem Siebwasser enthalten sind, zurückzugewinnen,
und das System von kleinem Teilchenmaterial, wie beispielsweise
Feinstoffen und Asche, zu entleeren.
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Die 29–33 stellen
eine repräsentative
Ausführungsform
des Materials, das dazu verwendet wird, die Siebe 32 und 86 aufzubauen,
dar. Wie zuvor angemerkt ist, kann das Siebmaterial ein fünflagiges
Gewebe sein, das das Siebmaterial bildet, obwohl verständlich ist,
dass irgendeine andere Anordnung eines Siebmaterials eingesetzt
werden kann. Das Siebmaterial umfasst axiale Litzen SA und Querlitzen
ST, die in einer bekannten Art und Weise miteinander
verwebt sind und die so zusammenwirken, um im Wesentlichen rechteckige
Drainageöffnungen
oder Kanäle
C zu definieren, die sich durch die Dicke des Siebmaterials hindurch
erstrecken. Das Siebmaterial wird so ausgewählt, dass die Dimensionen der
Kanäle
C zulassen, dass die Feinstoffe und Aschematerial, die in dem Siebwasser
enthalten sind, durch die Kanäle
C hindurch führen,
und um die verwendbaren Fasern, die in dem Siebwasser enthalten
sind, auf der Innenfläche
des Siebmaterials in der Faserschicht 76 zurückzuhalten.
Die Faserschicht 76 ist, wie in den 31 und 33 dargestellt
ist, auf der Innenfläche
des Siebmaterials so gebildet, dass sich der Bereich der Faserschicht 76,
der jeden Kanal C überlegt,
teilweise in den Kanal C hinein erstreckt. Diese Bildung der Faserschicht 76 nach außen zu Kanälen C arbeitet
dahingehend, die Faserschicht 76 auf dem Siebmaterial zu
verankern. Wenn der Bereich des Siebmaterials einem nach außen gerichteten
Druck unterworfen wird, wie beispielsweise dann, wenn der Bereich
des Siebmaterials durch den Bereich hindurchfährt, an dem die Duschen für das Siebwasser
angeordnet sind, wirkt der Druck des aufgebrachten Siebwassers dahingehend, die
einzelnen Fasern der Faserschicht 76 zu brechen ebenso
wie die Faserschicht 76 auf dem Siebmaterial zu verankern,
was ermöglicht,
dass sich die Faserschicht 76 nach unten auf dem Siebmaterial
zu dem Siebauslassbereich hin bewegt. Ähnlich wirkt der nach außen gerichtete
Druck, der auf das Siebmaterial aufgebracht ist, dahingehend, das
Siebmaterial nach außen
abzulenken, wie dies zuvor angemerkt ist, um den Grad einer Krümmung des
Siebmaterials zu erhöhen.
Eine solche Ablenkung oder Deformation nach außen des Siebmaterials bewirkt
einen auslenkenden Vorgang des Siebs, wie dies vorstehend angeführt ist,
was eine Änderung
in der Form der Drainagekanäle
C hervorruft. Dies führt
zu der selbstreinigenden Funktion des Siebmaterials, so dass die Änderung
in der Form der Drainagekanäle
C einen Aufbau von Feinstoffen und Aschematerial in Ecken der Drainagekanäle C verhindert.
Die 32 und 33 stellen
diesen Vorgang dar. Teilchen P aus Feinstoffen und Aschematerial
tendieren, wie in 32 dargestellt ist, dazu, dass
sie zwischen den Litzen des Siebmaterials eingefangen werden, wenn sich
das Siebmaterial in einer flachen oder leicht gekrümmten Anordnung
befindet, wie beispielsweise zwischen den Bereichen, wo die Duschen
aus Siebwasser auf das Innere des Siebmaterials aufgebracht werden.
Wenn die Duschen aus Siebwasser auf das Siebmaterial aufgebracht
werden, wird das Siebmaterial nach außen abgelenkt, um die Krümmung des Siebmaterials
zu erhöhen
und gleichzeitig die Innenfläche
des Siebmaterials und die Faserschicht 76 dem Druck, der
aufgebrachten Dusche zu unterwerfen. Eine solche Ablenkung des Siebmaterials
nach außen ändert die
Oberflächen
der Litzen, was die Drainagekanäle
C definiert, um irgendwelche Teilchen P, die innerhalb eines Drainagekanals
C zwischen benachbarten Litzen eingefangen sein können, zu
lösen.
Die Litzen des Siebmaterials sind normalerweise, wie in den 32 und 33 dargestellt
ist, durch einen Raum, der mit A bezeichnet ist, getrennt. Wenn
das Siebmaterial abgelenkt wird, bewegen sich die inneren Litzen
leicht zusammen zu einer Beabstandung, die bei A– dargestellt ist, und die außenliegenden
Litzen werden leicht voneinander weg zu einer Beabstandung, die
mit A+ dargestellt ist, bewegt. Eine solche Bewegung der Litzen
zueinander hin und voneinander weg wirkt dahingehend, die Teilchen
von den Ecken der Drainagekanäle
C zu versetzen, und die versetzten Teilchen werden dem Druck der
Siebwasser-Dusche oder dem Druck, der durch die Dusche auf die Fasern
aufgebracht wird, die in der Faserschicht 76 eingesetzt
sind, unterworfen, um die versetzten Teilchen nach außen für eine Abgabe
von den Drainagekanälen
C zu versetzen. Dieser Vorgang verhindert, dass sich Teilchen, wie beispielsweise
bei P, zwischen den Litzen aufbauen, und verhindert ein Verstopfen
der Drainagekanäle
C, um so die Stillstandszeit und eine zusätzliche Ausrüstung, die
dazu erforderlich ist, das Siebgerät zu reinigen, wie dies im
Stand der Technik erforderlich ist, zu beseitigen.
-
Nachdem
sich das Material des Siebs hinter die Stelle einer nach außen gerichteten
Auslenkung bewegt hat, wie dies durch die Aufbringung von Duschen
aus Siebwasser auf die Innenfläche
des Siebs erzielt wird, nimmt das Sieb mit der Faserschicht 76, die
auf der Innenfläche
aufgebracht ist, eine flache oder weniger gekrümmte Anordnung an. Die Faserschicht 76 tendiert
dazu, die größere Krümmung aufgrund
einer gegenseitigen Verbindung der Fasern zu dem Zeitpunkt, zu dem
die Faserschicht gebildet ist, anzunehmen, derart, dass die Abflachung
des Materials des Siebs dahingehend wirkt, die Faserschicht 76 von
dem Siebmaterial zu verschieben. Auf diese Art und Weise ist die
Faserschicht 76 in der Lage, sich durch Schwerkraft relativ
zu der Innenfläche
des Siebmaterials zu dem Siebauslassbereich zu bewegen, wenn das
Siebmaterial zwischen den Bereichen, wo die Dusche aufgebracht wird,
angeordnet ist.
-
Falls
notwendig, kann das Sieb gelegentlich so, wie dies erwünscht ist,
gegengespült
werden, wie beispielsweise durch Aufbringen von Luft oder Wasser
auf die Außenseite
des Siebs, um das Sieb zu reinigen, falls dies benötigt wird.