DE69507243T2 - Reinigungssieb insbesondere für Papierfaserbrei - Google Patents

Description

• In dem Patent EP 0 354 846, das am 09.08.1989 angemeldet wurde, ist ein Reiniger und Klassierer für Papierbrei beschrieben, der durch die Nebeneinanderanordnung von Elementen mit U-förmigem Querschnitt gekennzeichnet ist, die einen ebenen, mit Durchbrechungen versehenen Boden und zwei Seitenwände aufweisen. Gemäß einer ersten Ausführungsform bildet man Kreise aus, die übereinander angeordnet sind; gemäß einer zweiten Ausführungsform wickelt man das U-Profil spiralenförmig um sich selbst.
• In beiden Fällen ist es notwendig, die Enden der Seitenwände des U miteinander zu verschweißen, um zu vermeiden, daß sie sich unter der Wirkung des Drucks auch nur geringfügig voneinander trennen.
• Wenn das Sieb im Zentrifugalbetrieb arbeiten soll, sind die Seitenwände des spiralenförmig gewickelten U nach außen gewandt, so daß sie miteinander verschweißt werden können. Soll das Sieb jedoch im Zentripetalbetrieb arbeiten, so sind die Seitenwände des spiralenförmig gewickelten U im Gegensatz dazu nach innen gerichtet, und es ist dann sehr schwierig, Schweißvorgänge im Inneren des so realisierten Zylinders durchzuführen.
• Außerdem ist das Anbringen einer Schweißnaht auf der gesamten spiralförmigen Strecke ein aufwendiger Vorgang.
• Es ist nun aber unerläßlich, eine Befestigung vorzusehen, und zwar um die teilweise Verschiebung des U unter der Wirkung des beweglichen Organs (üblicherweise als "Foil" bezeichnet), das sich entlang der Wand des Siebes bewegt, um Druckveränderungen zu bewirken, zu verhindern, ferner um eine genau parallele Ausrichtung zwischen den beiden Flächen des Siebs sicherzustellen, und um eine gute Steifigkeit des Siebes in Querrichtung zu erzielen.
• In der Patentanmeldung WO90/12147 ist ein Sieb beschrieben, das aus einem Stapel von zylindrischen Elementen aus keramischem Material besteht, zwischen die Einlageringe eingefügt sind, wobei dieser Stapel durch mit Federscheiben versehene Zugstäbe zusammengehalten wird.
• Trotz der Anwesenheit dieser Federscheiben weist ein solches Sieb jedoch keine Elastizität auf, da die Filterelemente aus Keramik bestehen und die Einlageringe massiv sind.
• Es zeigt sich jedoch, daß die Siebe für Papierbrei, die mit einem beweglichen Organ zum Abreinigen des Siebs durch Druckveränderung (allgemein als "Foil" bezeichnet) ausgestattet sind, bevorzugt eine gewisse Elastizität aufweisen sollten.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sieb, das aus einem Stapel von kreisförmigen Elementen besteht, die übereinander gestapelt sind und durch eine Vielzahl von Zugstäben zusammengehalten werden, die parallel zu den Mantellinien des Zylinders verlaufen, und bei dem jedes kreisförmige Element aus einem gekrümmten U-Profil besteht, das so gekrümmt ist, daß es einen Ring bildet.
• Aufgrund der Tatsache, daß die kreisförmigen Elemente aus U-förmigen Elementen gebildet werden, kommt es unter der Wirkung der von den Zugstäben ausgeübten Zugkraft einerseits zu einer leichten Biegung der beiden Schenkel des U, die sich leicht einander annähern und andererseits zu einer leichten Verformung der Basis des U, die sich sehr geringfügig wölbt.
• So erhält man einen Stapel mit einer ausreichenden Elastizität, um die durch das Foil verursachten Druckveränderungen aufzunehmen, und um zuzulassen, daß die Wirkung der Vorspannung, welche durch die Zugstäbe vorgegeben wird, nach Wunsch bestimmt werden kann.
• Außerdem erzielt man damit eine Befestigung der U-förmigen Elemente, ohne, wie dies bisher der Fall war, auf Schweißen oder auf das Anbringen einer Klammer auf den Enden der Schenkel des U zurückzugreifen.
• Diese Elastizität und diese Vorspannung, die man anstrebt, um eine gute Verschleißfestigkeit des Siebes zu erzielen, bringen jedoch für Siebe mit großen Durchmessern, d. h. mit einem Durchmesser von mehr als 1 Meter, insofern einen Nachteil mit sich, als die U-Ringe aufeinander verrutschen und sich der Stapel aus U- Ringen verformt.
• Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung sind die Zugstäbe mit zwei Einfassungen, einer oberen und einer unteren, verbunden, um ein steifes, zylindrisches Tragwerk zu bilden, auf dem die U-Ringe aufgereiht werden, wobei die Vorspannung dieser Ringe durch Aufklemmen einer zusätzlichen Einfassung auf den Stapel erfolgt.
• Als nicht einschränkendes Beispiel und zum leichteren Verständnis der Erfindung zeigen die beigefügten Figuren folgendes:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Siebes bekannter Art;
• Fig. 2 einen Querschnitt durch ein U-Profil, mit dem das Sieb aus Fig. 1 realisiert wird;
• Fig. 3 eine erste Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 4 eine Teilansicht von Fig. 3 in vergrößertem Maßstab;
• Fig. 5 eine Draufsicht auf das Sieb aus Fig. 3;
• Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung;
• Fig. 7 eine Draufsicht auf das Sieb aus Fig. 5;
• Fig. 8 eine Teilansicht, welche die Montage und die Vorspannung der U-Ringe für ein Zentripetalsieb mit großen Abmessungen zeigt.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Sieb bekannter Art, wie es im Patent Nr. 88.10863 vom 12.08.1988 beschrieben ist.
• Wendet man sich diesen Figuren zu, so ist ersichtlich, daß man zur Verwirklichung eines Siebes ein Profil verwendet, dessen Querschnitt die Form eines U aufweist, dessen Basis entweder von Schlitzen oder von Löchern durchbrochen ist.
• Das so ausgebildete U-Profil wird sodann gekrümmt, wonach man es entweder spiralenförmig aufwickelt oder es in Stücke gleicher Länge schneidet, um Ringe zu realisieren, die übereinandergestapelt sind.
• Wenn das Sieb im Zentrifugalbetrieb arbeiten soll (d. h. wenn das zu filtrierende Material in das Innere des Zylinders eingeführt wird), ist das U-Profil so angeordnet, daß die beiden Seitenwände des U nach außen hin gewandt sind. Soll das Sieb im Gegensatz dazu im Zentripetalbetrieb arbeiten (d. h. das zu filtrierende Material strömt von außen nach innen), dann sind die Seitenwände des U nach innen gerichtet.
• In beiden Fällen ist es zwingend, die Wicklungen des U-Profils aneinander zu befestigen.
• Im ersten Fall, wenn die Seitenwände des U nach außen gerichtet sind, ist es möglich, diese mittels eines Bügels oder einer Schweißnaht aneinander zu befestigen; dieser zusätzliche Vorgang ist jedoch aufwendig.
• Im zweiten Fall erweist es sich als sehr schwierig, eine Schweißnaht im Inneren des so ausgebildeten Zylinders auszubilden, und es ist praktisch unmöglich, einen Bügel anzubringen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung bildet man mit dem U-Profil Ringe mit gleichem Durchmesser. Dazu krümmt man entweder das U-Profil derart, daß man mehrere Wicklungen erhält und schneidet dann Teilstücke heraus, die eine Ausbildung von Ringen mit dem gewünschten Durchmesser zulassen, oder man schneidet das U-Profil in Abschnitte gleicher Länge und biegt sie so, daß sie einen Ring bilden.
• Sobald der Ring ausgebildet ist, werden die beiden Enden des Abschnitts miteinander verschweißt, so daß man einen starren Ring erhält.
• Entsprechend der Richtung, in die jeder Abschnitt gekrümmt ist, erhält man einen Ring 1, bei dem die Seitenwände des U nach innen gewandt sind, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, oder einen Ring 1', bei dem die Seitenwände des U nach außen gerichtet sind, wie dies Fig. 6 zeigt.
• Die so erhaltenen Ringe werden anschließend übereinandergestapelt.
• Um sie gegeneinander gedrückt zu halten, bringt man unten am Stapel eine Einfassung 2 und oben eine weitere Einfassung 3 an.
• Zwischen den Einfassungen 2 und 3 sieht man eine Vielzahl von Zugstäben 4 vor.
• Diese Zugstäbe 4 sind an ihren beiden Enden mit einem Gewinde versehen, so daß sie Muttern 6 aufnehmen können, die das Aufbringen einer ausreichend großen Spannung zulassen, damit die Ringe bei Betrieb ohne Spiel gegeneinander gehalten werden.
• In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist jeder Zugstab 4 in die untere Einfassung 2 eingeschraubt und an seinem oberen Teil mit einer Mutter 6 versehen; es ist jedoch auch möglich, an jedem Ende eine Mutter 6 anzubringen, wobei die zwei Einfassungen 2 und 3 dann identisch sind.
• Im Fall der Fig. 3 und 4, die ein Sieb darstellen, das im Zentripetalbetrieb arbeiten soll, sollten bevorzugt an der Außenfläche des Siebes möglichst wenige Hindernisse vorliegen: die Zugstäbe 4 sind dann im Inneren des Siebes angeordnet.
• Im Fall der Fig. 5 und 6 ist es die Innenwand des Siebes, die kein Hindernis aufweisen darf, weshalb sich die Zugstäbe 4' dann auf der Außenseite befinden.
• In beiden Fällen werden bevorzugt regelmäßig Einfassungen 5 zwischengeschaltet, damit der Stapel der Ringe stabil ist.
• Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, denn:
• - es hat sich als leichter und weniger aufwendig erwiesen, anstelle einer Spirale Ringe herzustellen;
• - es sind viel weniger Schweißnähte anzubringen, da es nur eine Schweißnaht pro Ring gibt und nicht eine Schweißnaht entlang der gesamten Länge der Spirale;
• - es ist möglich, gleichermaßen einfach Zentrifugalsiebe oder Zentripetalsiebe auszubilden;
• - mit dem Wegfallen der Schweißnähte werden die durch die Schweißnaht bedingten Probleme einer Verformung und einer lokalen Versprödung infolge der Schweißnaht vermieden;
• - dies erlaubt eine sehr deutliche Verkürzung der Montagedauer und macht die Umgruppierung der Schritte bei der Montage und der Endmaßkontrolle des Siebes möglich.
• Vor allem aber gestattet dies, einen aus U-Profilen gebildeten Stapel zu erhalten, der steif ist und gleichzeitig eine gewisse Elastizität aufweist.
• Wie bereits zuvor erwähnt wurde, werden die U unter der Wirkung der von den Zugstäben 4 ausgeübten Kraft sogar dazu neigen, sich elastisch zu verformen, wobei sich die beiden Schenkel jedes U ein wenig einander annähern und der Boden jedes U sich geringfügig wölbt.
• Diese Elastizität erlaubt es, mit Präzision eine vorbestimmte Vorspannung aufzubringen, was mit dem Stapel, der in dem früheren Patent WO90/12147 beschrieben ist, nicht möglich ist, und man kann somit jedes Sieb an die Druckveränderungen, denen es beim Betrieb unterworfen sein wird, anpassen.
• Diese relative Elastizität ist ein großer Vorteil, stellt jedoch bei den Sieben mit großen Durchmessern, d. h. bei Sieben, deren Durchmesser größer als 1 m ist, einen Nachteil dar.
• Tatsächlich kommt es dabei unweigerlich zu Verschiebungen der U-Ringe gegeneinander.
• Derartige Verschiebungen können mit den Elementen gemäß dem früheren Patent WO90/12147 nicht auftreten, da diese Elemente Einkerbungen aufweisen, die mit Nuten in Eingriff stehen; es ist aber nicht möglich, derartige Rasten an den Wänden der U- Profile auszubilden.
• Erfindungsgemäß und wie in Fig. 8 gezeigt, verwendet man die Zugstäbe nicht, um die U-Querschnitte gegeneinander zu verspannen, sondern um in Zusammenwirken mit zwei Einfassungen ein steifes, zylindrisches Tragwerk auszubilden, auf dem die U nacheinander gestapelt sind. Die elastische Verspannung der U unter Vorspannung erfolgt sodann mittels einer zusätzlichen Einfassung, die als Spanneinfassung bezeichnet und präzise mit dem steifen Tragwerk verschraubt wird.
• Betrachtet man Fig. 8, so ist ersichtlich, daß das steife, zylindrische Tragwerk durch Stangen 14 realisiert wird, die mittels Schrauben 15 fest an einer oberen Einfassung 10 und an einer unteren Einfassung 12 befestigt sind. Auf diese Weise bilden die zwei Einfassungen 10-12 und die Stangen 14 eine Art festen Käfig. Um die Steifigkeit der Gesamtanordnung zu verbessern, stehen die Enden 14a und 14b der Stangen 14 in Eingriff mit entsprechenden Ausnehmungen, die in den Einfassungen 10 und 12 ausgebildet sind.
• Die U-förmigen Ringe 11 werden sodann auf dem so ausgebildeten Käfig aufgereiht. Die Abmessungen der Einfassungen 10-12 und der Stangen 14 sind selbstverständlich so festgelegt, daß sie dem Innendurchmesser der U-förmigen Ringe 11 entsprechen.
• Sodann wird eine Einfassung 13 auf dem U-förmigen Ring angebracht, welcher der erste des Stapels ist, und diese Einfassung 13 wird mittels einer Vielzahl von Schrauben 17 auf der oberen Einfassung 10 verspannt. Die untere Fläche 13a der Einfassung 13 übt dabei einen Spanndruck auf den Stapel der Ringe 11 aus.
• Vorzugsweise ordnet man zwischen der unteren Fläche 13a der Spanneinfassung 13 und dem ersten Ring 11 einen oder mehrere Einstellscheiben 16 an.
• Außerdem bringt man gleichermaßen vorzugsweise zwischen der Spanneinfassung 13 und der oberen Einfassung Unterlagen 18 in Form von Scheiben an.
• Auf diese Weise kann man aufgrund der Unterlagen 18 präzise den Spannweg für die Verspannung der Einfassung 13 auf der Einfassung 10 und damit unter Berücksichtigung der Dicke der Einstellscheiben 16 auch den genauen Wert der Vorspannung festlegen, welcher der Stapel der Ringe 11 mit U-Profil ausgesetzt wird.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in Fig. 8 beschriebene Ausführungsform, die nur als Beispiel dient, beschränkt; auch jede andere Ausführungsweise einer steifen Struktur, auf der die Ringe 11 mit U-Profil gestapelt werden, fällt unter den Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Claims (13)

1. Spalt- oder Lochsieb, das mittels eines U-Profils verwirklicht ist, welches aus einem Stapel identischer Ringe besteht, wobei jeder Ring (1, 1') im wesentlichen von einem gekrümmten U-Profil gebildet wird, dessen beide Enden miteinander verschweißt oder mechanisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stapel von Ringen (1, 1') zwischen zwei Einfassungen (2-3, 2'-3') durch eine Vielzahl von Zugstäben (4, 4') eingespannt gehalten ist und daß die Seitenwände der Ringe des Stapels ohne zusätzliche Befestigungsmittel zwischen ihnen so aufeinanderliegen, daß die Wände der Profile sich unter der Einspannwirkung elastisch verformen können.

2. Sieb nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine Zwischeneinfassung (5) zwischen zwei Ringen des Stapels angeordnet ist.

3. Sieb nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Seitenwände des U für ein Arbeiten im Zentripetalbetrieb nach innen hin gerichtet und die Zugstäbe (4) im Inneren angeordnet sind.

4. Sieb nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Seitenwände oder Flügel des U für ein Arbeiten im Zentrifugalbetrieb nach außen gerichtet und die Zugstäbe (4) außen angeordnet sind.

5. Sieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zugstäbe (4) an ihren beiden Enden mit einem Gewinde versehen sind und Muttern (6) aufnehmen, die es gestatten, eine ausreichend große Spannung für ein spielfreies Aneinanderhalten der Ringe bei Betrieb zu verwirklichen.

6. Sieb nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zugstäbe (4) an ihren beiden Enden mit einem Gewinde versehen, in eine untere Einfassung (2) eingeschraubt und an ihrem oberen Teil mit einer Mutter (6) versehen sind.

7. Sieb nach Anspruch 2, bei dem man regelmäßig zwischen den Ringen des Stapels Einfassungen (5) einfügt.

8. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine starre zylindrische Struktur aufweist, auf der die U-Ringe (11) nacheinander aufgereiht sind.

9. Sieb nach Anspruch 8, bei dem die starre zylindrische Struktur aus einer oberen Einfassung (10) und einer unteren Einfassung (12) besteht, die über eine Reihe von Stangen (14) starr miteinander verbunden sind, wobei die Abmessungen der Einfassungen (10-12) und der Stangen (14) so festgelegt sind, daß sie dem Innendurchmesser der Ringe (11) entsprechen.

10. Sieb nach Anspruch 9, bei dem der Stapel der Ringe (11) auf der starren Struktur (10, 12, 14) durch eine zusätzliche Spannfassung (13) erhalten wird, die mit ihrer Unterseite (13a) auf dem ersten Ring (11) zur Anlage kommt und mit einer Vielzahl von Spannschrauben (17) auf die starre Struktur (10, 12, 14) geklemmt wird.

11. Sieb nach Anspruch 10, bei dem Einstellscheiben (16) zwischen der Spannfassung (13) und dem ersten Ring (11) mit U-Profil zwischengeschaltet sind.

12. Sieb nach Anspruch 11, bei dem Einstellscheiben (18) zwischen der Spannfassung (13) und der oberen Einfassung (10) der starren Struktur zwischengeschaltet sind.

13. Sieb nach Anspruch 12, bei dem starre Ringe zwischen Ringen angeordnet sind, die über die Höhe derart verteilt sind, daß die Steifigkeit der Anordnung verbessert wird.