EP0501134A1 - Cleaner for stock suspensions - Google Patents

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EP0501134A1
EP0501134A1 EP92100954A EP92100954A EP0501134A1 EP 0501134 A1 EP0501134 A1 EP 0501134A1 EP 92100954 A EP92100954 A EP 92100954A EP 92100954 A EP92100954 A EP 92100954A EP 0501134 A1 EP0501134 A1 EP 0501134A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaner according
inner cylinder
outer cylinder
parts
heavy parts
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Granted
Application number
EP92100954A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0501134B1 (en
Inventor
Alfred Dr. Christ
Erich Dr. Linck
Herbert Holik
Wolfgang Dr. Siewert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Original Assignee
Sulzer Escher Wyss GmbH
Escher Wyss GmbH
Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Sulzer Escher Wyss GmbH, Escher Wyss GmbH, Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH filed Critical Sulzer Escher Wyss GmbH
Publication of EP0501134A1 publication Critical patent/EP0501134A1/en
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Publication of EP0501134B1 publication Critical patent/EP0501134B1/en
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/18—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force
    • D21D5/22—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force in apparatus with a vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles

Definitions

  • the invention relates to a cleaner for suspensions of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the aim of the present invention is to provide a cleaner which is able to effectively separate light parts as well as heavy parts which tend to cake together to form crusts.
  • the previous upstream devices for heavy part separation should be able to be saved. Furthermore, it should take up as little parking space as possible.
  • the principle of centrifugal force is used in a known manner, the heavy parts accumulating on the wall of the outer cylinder in the rotation field, while the light parts strive inwards towards the wall of the inner cylinder.
  • the suspension to be treated is fed axially to the cleaner in a known manner and is conveyed by pump-like blading to the radius of the separation chamber, in accordance with the invention in such a way that at the end of each pump blade flow channel there is a sudden expansion of the flow channels, advantageously in two increments in such a way that this step diffuser opens meridional in the separation chamber.
  • the stepwise widening of the flow channels induce a high isotopic turbulence in the flow, which is able to tear apart the fibers that may have agglomerated around the parts to be separated and in this way expose the parts.
  • additional turbulence exciters are provided on the inner cylinder, e.g. in the form of nose-like displacement bodies protruding into the flow in the separation chamber.
  • the separating chamber is designed in the form of a ring, with radius ratios between the inner and outer cylinders in the range from 0.5 to 0.85, in particular approximately 0.70, being particularly advantageous.
  • the light parts which accumulate on the inner cylinder of the separation chamber, are discharged via chute-shaped openings in the inner cylinder at its outlet end. These recesses open in between the inner cylinder final conical sheaths provided and continue into a fixed central tube. The two cone shells delimiting these channels end in a seal. Through the central tube, the light parts with a certain proportion of liquid in the suspension are discharged separately from the main stream of the suspension.
  • the suspension portion accompanying the light parts is advantageously dimensioned with 0.5 to 3% of the suspension flow passing through the apparatus.
  • the design with the annular separation chamber and the separate guidance of the inner cylinder make it possible that with the help of a strongly reducing reducer with coaxial input and output shaft, the drive shaft of which is kept at zero speed, the speed of the separate part of the inner cylinder is somewhat larger or smaller than keeping the speed of the outer cylinder.
  • the gearbox is fastened in the conical end part of the outer cylinder or in the conical jacket that closes the inner cylinder.
  • the transmission is advantageously selected so that the speed difference is in the range between 0.1 and 2%, in particular 0.5%.
  • To hold the gearbox drive shaft at zero speed it is held stationary on the central tube for removing the light parts.
  • this shaft can be driven by a motor.
  • the separate and specifically rotatable part of the inner cylinder advantageously carries at least one scraper which can be inserted into a groove in the outer wall of the inner cylinder which is parallel to it. Then, during operation, the scraper continuously scrapes the outer cylinder to keep solid build-up free by whirling up these particles, the heavy parts, each time the scraper passes and then conveying them onward by the drag forces.
  • several such scrapers are arranged on the inner cylinder in a uniform circumferential division.
  • a slide ring runs in the respective collecting groove, also dragged by the specially rotatable inner cylinder with um.
  • This carries ribs that push the heavy parts in the circumferential direction up to one or advantageously several openings provided in a uniform circumferential division, so-called spit openings, which lead through the wall of the outer cylinder.
  • These openings are briefly opened, ie opened, by a slide opening in the slide ring as it rotates.
  • a fixed collecting trough is attached to the rotatable outer cylinder, which collects and discharges the heavy parts.
  • deflection pieces are attached to the spit openings on the outer wall of the outer cylinder, which deflect the emerging heavy part jets backwards relative to the direction of rotation of the outer cylinder. The jet thus hits the wall of the collecting trough with a tangential speed component and with the lowest possible relative speed, which is favorable for reducing wear, leads to less splash water formation and additionally results in a certain drive.
  • these walls in particular the inner contour of the outer cylinder, the circumferential collecting grooves, the spewing openings with the deflection pieces and the collecting channels can be provided with wear-resistant coatings.
  • the type of installation of the cleaner is in itself arbitrary, since the rotational centrifugal acceleration is a multiple of the gravitational acceleration. In order to meet the above-mentioned requirement for smaller space requirements, a vertical installation of the apparatus is preferred.
  • the inlet of the suspension can be at the bottom or at the top, with the inlet at the bottom again being preferred. Since the cleaner is a rapidly rotating, comparatively heavy system, careful storage with regard to critical speeds must be ensured.
  • the two bearing housings that support the outer cylinder are each attached to a plate that are in turn connected to each other by rigid connecting parts.
  • These plates and supports form an inner frame which is supported by means of elastic, damping elements in relation to cross members of an outer frame which can be produced with rather coarse tolerances.
  • the location, number and hardness of these elastic, damping elements can be freely selected as required for laying the most important critical speeds in harmless speed ranges.
  • the entire cleaner is built so that after loosening fewer flange connections and removing a light removal piece, the entire separating chamber can be lowered and pivoted out by means of a device attached to the inner frame, so that the annular separating chamber is accessible axially from above and the scraper, which may be worn, is easily removed pulled out of their grooves and new ones can be inserted into them.
  • the suspension to be cleaned a waste paper fiber suspension
  • An elastic element for example a rubber compensator 2
  • An arc 3 follows with a cone 4, through which the suspension is guided into the axial inflow line 5.
  • a seal 6 is provided here between the fixed part and the following rotatable part, formed either as a packing or as a mechanical seal, and a bearing 59, which can absorb both axial and radial forces.
  • the suspension flows through a cone piece 8, which carries a ring gear 9 on a flange, via which the entire cleaner is driven by the motor 11 by means of a toothed belt 10.
  • the cone piece 8 also serves as an easily removable removal piece that can be removed first during maintenance work, as will be explained later. It is provided with closable hand openings 12, which make it possible to inspect the critical, dirt-prone inlet part and, if necessary, to clean it.
  • a pump-like inlet blading 13 which is shaped in such a way that it catches the incoming flow as smoothly as possible, directs it to a larger radius and releases it in the meridional direction.
  • This blading 13 is provided so that nowhere smaller flow gaps than e.g. 12 mm arise, so that even coarse solid parts do not lead to blockage of the apparatus.
  • the flow channels widen in the manner of a step diffuser.
  • a first expanded chamber of the step diffuser is indicated in the drawing and designated 14. From this the second step diffuser jump takes place to the dimension of the annular separating chamber 15.
  • the purpose of this step-like widening of the flow channels is to cause a high turbulence of the suspension entering the separating chamber 15, which is able to tear apart individual fiber aggregations and to expose any wrapped, packed light and heavy parts as well as the fibers.
  • an equal number of the individual diffuser chambers 14 is provided as that of the blades 13 of the inlet blading.
  • the separation chamber 15 is formed and delimited by walls of the concentrically and coaxially arranged outer cylinders 16 and inner cylinders 17.
  • the wall of the inner cylinder 17 is provided with nose-like projections 18.
  • turbulence-inducing elements which protrude into the area of the separation chamber 15 for selection.
  • the heavy parts fall at the end of the deposition chamber 15 into an annular collecting groove 20 that runs in the circumferential direction on the circumference of the outer cylinder 16, so that the heavy parts that strike somewhere on the inner wall of the outer cylinder 16 are reliably conveyed to the collecting groove 20
  • Elastic scrapers 32 are provided, which are inserted and held on the inner cylinder 17 in a groove 33 running parallel to the axis of the inner cylinder.
  • the inner cylinder 17 rotates slowly during operation relative to the outer cylinder 16, ie when the number of revolutions of the outer cylinder 16 is 1500, for example, the inner cylinder 17 rotates in the same sense, for example at 1490 rpm.
  • the inner cylinder 17 is driven by means of an epicyclic reduction gear 34 with an aligned drive shaft 35 and output shaft 36.
  • the housing of this gear 34 is fixedly connected to the conical jacket 22, and the drive shaft 35 is kept at zero speed by means of the shaft 29 coupled to it . rotated with the auxiliary motor 31.
  • the conical jackets 22 and 23 connected to the ribs 24 are fixedly connected via the blades 37 of the turbine-like outlet blading to the conical end part 38 of the cleaner, which forms the end of the outer cylinder 16 rotatable with the drive motor 11.
  • the part of the inner cylinder 17 which essentially delimits the separation chamber 15 is force-separated from this system, which is closed in terms of force and form, so that it can be rotated specifically and separately relative to the outer cylinder 16 by the means mentioned above:
  • a driver clutch 39 on the output shaft 36 drives the separated part of the inner cylinder 17 at a somewhat reduced speed compared to the above-mentioned system connected to the outer cylinder 16.
  • the part of the inner cylinder 17 can carry out the relative rotary movement, it is separated from the inner cone jacket 22 and is supported at both ends, above and below, in bearings 40 and 41. Seals 42 and 43 prevent the penetration of suspension from the separation chamber 15 into the hollow interior of the inner cylinder 17th
  • the scrapers 32 graze along the inner wall of the outer cylinder 16 and thus prevent caking of heavy parts here, the heavy parts being carried further by the drag forces from the flow until they reach the collecting groove 20 fall.
  • the heavy parts that have fallen into the collecting groove 20 are dragged there in the circumferential direction by ribs provided in a slide ring 44, which is also moved by the rotatable part of the inner cylinder 17 via arms and / or trailing bolts 46 inserted in the groove 33, until they reach the region of the openings leading out of the collecting groove 20, spit openings 47.
  • a jet limited to the circulation of the slide ring 44 is limited to the heavy parts discharges through the spit opening 47 and impacts on a wall of a fixed collecting channel 49, which is assembled from two parts and which wraps around the outer cylinder 16.
  • This has a drain pipe 50 at at least one point. Seals 51 between the collecting channel and the outer wall of the outer cylinder prevent splashing water unwanted spots.
  • the jet emerging from the spit opening 47 is directed such that it points backwards relative to the direction of rotation of the outer cylinder 16.
  • a suitable, arch-like steering piece is placed on the spit opening 47 on the outer wall of the outer cylinder 16. (Not shown in the drawing).
  • a plurality of spit openings 47 distributed in a symmetrical arrangement on the circumference of the outer cylinder 16 are provided, which are each opened at the same time by the slide ring 44.
  • a same heavy parts discharge device 20, not shown in detail in the drawing, can be provided at the inlet end of the separation chamber 15 and / or in the middle thereof. This is in the case that heavy parts that are heavier than average occur and do not have to be transported as far up.
  • the lower bearing 7 and the upper bearing 54 are installed in bearing housings 59 and 60, which in turn are fastened to a plate 61 and 62, respectively, which are connected by means of several deformation-free connecting elements, e.g. Pipes 63 are firmly connected. These two plates 61 and 62 together with the connecting elements 63 form an inner frame.
  • the drive motor 11 is also fastened on one plate, the lower 61.
  • the inner frame 61, 62, 63 is supported by an appropriate number of rubber-elastic, harder or softer, damping elements 64 on an outer frame, which is assembled from appropriately arranged supports 65.
  • the advantage of this arrangement of the cleaner in the two frames, the inner and the outer, is that a critical speed of the cleaner rotating during operation can be varied within wide limits. With an appropriate choice of location, number and hardness of the rubber-elastic elements 64, the critical speed can thus be shifted into a harmless speed range.
  • Protective insurance (not shown) can be attached to the inner frame, possibly also to the outer frame, which prevents the rotating cleaner from touching.
  • the flange connections of the expansion piece 8 are first loosened after the collecting channels 49 have been removed, then the outer cylinder 16 is packed by a device 66 (not shown in detail), a few millimeters raised so that the expansion piece 8 can be lifted out of its offsets and removed laterally.
  • the entire separating chamber 15 with the inlet blading 13 can be lowered with the device 66 until the gear coupling 39 to the separately separately rotatable part of the inner cylinder 17 appears and allows the entire separating chamber to be pivoted out laterally becomes.
  • the scrapers 32 can be pulled up out of the grooves 33 in the axial direction and, if necessary, new ones can be inserted.
  • the now accessible slide ring 44 can now be inspected and, if necessary, replaced.
  • the two blades 13 and 37 are also accessible.

Abstract

A multi-stage diffusor (14) leading meridionally into the separation chamber (15) is connected to the pump-like inlet blading (13). For discharging the light parts, recesses (19) which lead into the discharge channels (21) in the inner cylinder are provided at the outlet side end of the inner cylinder (17). If necessary, a collecting groove (20), from which orifices or spit orifices (47) lead to the outside, is provided for the heavy parts, at least upstream of the outlet blading (37). In operation, these orifices are alternately each briefly opened and covered. The stream of the cleaned suspension is taken out via the turbine-like outlet blading (37). At least one part of the inner cylinder (17), in turn bounding the separation chamber (15), can be driven by itself and separately relatively to the outer cylinder (16), so that it can be rotated at a speed of rotation different from that of the outer cylinder (16). It carries at least one scraper (32) which, in operation, clears the inner wall of the outer cylinder in order to prevent caking and to move on the heavy parts. The rotating inner cylinder (17) also carries a pusher ring (44) which revolves in the collecting groove (20), pushes the heavy parts to the spit orifices (47) and alternately closes and clears the spit orifices (47). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reiniger für Stoffsuspensionen der in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a cleaner for suspensions of the type specified in the preamble of claim 1.

Ein gattungsgleicher Apparat ist z.B. in der EP Nr. 0 037 347 (= US-PS 4 443 331) gezeigt. Ein anderes Beispiel findet man in der CH-PS Nr. 253 544.
Die zu reinigende Suspension wird in der Abscheidekammer beim Rotieren des Apparats in Drehbewegung versetzt. Infolge der Fliehkräfte sammeln sich die Leichtteile in Richtung zu der Apparat-Mittellinie hin, während die Schwerteile ganz außen anfallen. Mittels getrennter Austrittsleitungen sollen diese Verunreinigungen vom Gutstoff, d.h. von der gereinigten Suspension getrennt abgezogen werden.An apparatus of the same type is shown, for example, in EP No. 0 037 347 (= US Pat. No. 4,443,331). Another example can be found in CH-PS No. 253 544.
The suspension to be cleaned is rotated in the separation chamber when the apparatus rotates. As a result of the centrifugal forces, the light parts accumulate towards the center line of the apparatus, while the heavy parts accumulate on the very outside. By means of separate outlet lines, these contaminants are to be removed separately from the accept, ie from the cleaned suspension.

Solche Reiniger haben sich in der Praxis zwar teil weise bewährt, aber sie haben den Nachteil den Nachteil, daß sie vergleichsweise viel Platz benötigen, da sie durchwegs liegend angeordnet sind. Ferner ist die Wirkung beim Abscheiden von Leichtteilen unter ungünstigen Bedingungen unzureichend. Das Abscheiden von Schwerteilen konnte nicht zufriedenstellend realisiert werden. Daher wurden diese Reiniger schaltungsmäßig hinter Vorrichtungen zur Schwerteilabscheidung angeordnet.Such cleaners have proven themselves in practice in part, but they have the disadvantage that they require a comparatively large amount of space because they are arranged horizontally throughout. Furthermore, the effect of separating light parts under unfavorable conditions is insufficient. Heavy parts could not be separated satisfactorily. For this reason, these cleaners were arranged behind devices for heavy part separation.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen Reiniger zu schaffen, der in der Lage ist, sowohl Leichtteile effektiv abzuscheiden, als auch ggfs. Schwerteile, die die Tendenz haben, zu Krusten zusammenzubacken. Die bisher notwendigen vorgeschalteten Vorrichtungen zur Schwerteilabscheidung sollen evt. erspart werden können. Ferner soll er möglichst wenig Stellplatz beanspruchen.The aim of the present invention is to provide a cleaner which is able to effectively separate light parts as well as heavy parts which tend to cake together to form crusts. The previous upstream devices for heavy part separation should be able to be saved. Furthermore, it should take up as little parking space as possible.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch Maßnahmen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben sind, voll erfüllt.According to the invention, this object is fully achieved by measures which are specified in the characterizing part of patent claim 1.

In den Unteransprüchen sind sinnvolle Ausführungsbeispiele der Erfindung angegeben.Sensible exemplary embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Beim Betrieb wird in bekannter Weise das Prinzip der Fliehkraft ausgenützt, wobei sich in dem Rotationsfeld die Schwerteile an der Wand des Außenzylinders ansammeln, während die Leichtteile nach innen zu der Wand des Innenzylinders hin streben. Die zu behandelnde Suspension wird in bekannter Weise axial dem Reiniger zugeführt und durch eine pumpenartige Beschaufelung auf den Radius der Abscheidekammer gefördert, erfindungsgemäß in der Weise, daß am Ende eines jeden Pumpenschaufel-Strömungskanals eine, vorteilhafterweise sich in zwei Stufensprüngen vollziehende, plötzliche Erweiterung der Strömungskanäle in der Weise erfolgt, daß dieser Stufendiffusor meridional in die Abscheidekammer einmündet.During operation, the principle of centrifugal force is used in a known manner, the heavy parts accumulating on the wall of the outer cylinder in the rotation field, while the light parts strive inwards towards the wall of the inner cylinder. The suspension to be treated is fed axially to the cleaner in a known manner and is conveyed by pump-like blading to the radius of the separation chamber, in accordance with the invention in such a way that at the end of each pump blade flow channel there is a sudden expansion of the flow channels, advantageously in two increments in such a way that this step diffuser opens meridional in the separation chamber.

Die stufensprungartige Erweiterung der Strömungskanäle induzieren in der Strömung eine hohe isotope Turbulenz, die in der Lage ist, die gegebenenfalls um die auszuscheidenden Teile herum agglomerierten Fasern wieder auseinander zu reißen und auf diese Weise die Teile freizulegen.The stepwise widening of the flow channels induce a high isotopic turbulence in the flow, which is able to tear apart the fibers that may have agglomerated around the parts to be separated and in this way expose the parts.

Zur Aufrechterhaltung oder weiteren Verstärkung dieser Turbulenz können, wenn nötig, d.h. wenn z.B. die Turbulenz dämpfung infolge hoher Faserkonzentration groß ist, zusätzliche Turbulenzanreger auf dem Innenzylinder vorgesehen werden, z.B. in Form von nasenartigen in die Strömung in der Abscheidekammer hineinragenden Verdrängungskörpern.To maintain or further increase this turbulence, if necessary, i. if e.g. the turbulence damping is high due to the high fiber concentration, additional turbulence exciters are provided on the inner cylinder, e.g. in the form of nose-like displacement bodies protruding into the flow in the separation chamber.

Die Abscheidekammer ist kreisringförmig gestaltet, wobei Radienverhältnisse zwischen dem Innen- und dem Außenzylinder im Bereich von 0,5 bis 0,85, insbesondere etwa 0,70, besonders vorteilhaft sind.The separating chamber is designed in the form of a ring, with radius ratios between the inner and outer cylinders in the range from 0.5 to 0.85, in particular approximately 0.70, being particularly advantageous.

Der Austrag der Leichtteile, die sich am Innenzylinder der Abscheidekammer ansammeln, geschieht über schutenförmige Öffnungen im Innenzylinder an dessen austrittsseitigem Ende. Diese Vertiefungen münden in zwischen den Innenzylinder abschließenden Kegelmänteln vorgesehene Kanäle und führen weiter in ein feststehendes Zentralrohr. Die beiden, diese Kanäle begrenzenden Kegelmäntel enden in einer Dichtung. Durch das Zentralrohr werden die Leichtteile mit einem gewissen Anteil an Flüssigkeit der Suspension getrennt vom Hauptstrom der Suspension, ausgetragen. Vorteilhafterweise wird der die Leichtteile begleitende Suspensionsanteil mit 0,5 bis 3 % des den Apparat durchsetzenden Suspensionsstromes bemessen.
Die Bauweise mit der kreisringförmigen Abscheidekammer und die getrennte Führung des Innenzylinders ermöglichen es, daß mit Hilfe eines stark untersetzenden Reduziergetriebes mit koaxialer An- und Abtriebswelle, dessen Antriebswelle auf der der Drehzahl Null gehalten wird, die Drehzahl des getrennten Teiles des Innenzylinders etwas größer oder kleiner als die Drehzahl des Außenzylinders zu halten. Das Getriebe ist in dem konischen Endteil des Außenzylinders, bzw. in dem konischen, den Innenzylinder abschließenden Mantel befestigt. Vorteilhafterweise wird das Getriebe so gewählt, daß der Drehzahlunterschied im Bereich zwischen 0,1 und 2 % liegt, insbesondere bei 0,5 %. Zum Festhalten der Getriebe-Antriebswelle auf Drehzahl Null wird diese an dem Zentralrohr zum Abführen der Leichtteile stillstehend gehalten. Zum Verändern der Relativgeschwindigkeit des Innenzylinders ist diese Welle mit einem Motor antreibbar. Der getrennte und eigens rotierbare Teil des Innenzylinders trägt vorteilhafterweise mindestens einen Schaber, der in eine achsparallel an ihm angebrachte Nut in der Außenwand des Innenzylinders einschiebbar ist. Dann schabt der Schaber beim Betrieb kontinuierlich den Außenzylinder zum Freihalten von Feststoffanbackungen, indem diese Teilchen, die Schwerteile nämlich, bei jedem Schaberdurchgang etwas aufgewirbelt und dann von den Strömungsschleppkräften weiterbefördert werden. Vorteilhafterweise werden mehrere solcher Schaber in gleichmäßiger Umfangsteilung am Innenzylinder angeordnet.The light parts, which accumulate on the inner cylinder of the separation chamber, are discharged via chute-shaped openings in the inner cylinder at its outlet end. These recesses open in between the inner cylinder final conical sheaths provided and continue into a fixed central tube. The two cone shells delimiting these channels end in a seal. Through the central tube, the light parts with a certain proportion of liquid in the suspension are discharged separately from the main stream of the suspension. The suspension portion accompanying the light parts is advantageously dimensioned with 0.5 to 3% of the suspension flow passing through the apparatus.
The design with the annular separation chamber and the separate guidance of the inner cylinder make it possible that with the help of a strongly reducing reducer with coaxial input and output shaft, the drive shaft of which is kept at zero speed, the speed of the separate part of the inner cylinder is somewhat larger or smaller than keeping the speed of the outer cylinder. The gearbox is fastened in the conical end part of the outer cylinder or in the conical jacket that closes the inner cylinder. The transmission is advantageously selected so that the speed difference is in the range between 0.1 and 2%, in particular 0.5%. To hold the gearbox drive shaft at zero speed, it is held stationary on the central tube for removing the light parts. To change the relative speed of the inner cylinder, this shaft can be driven by a motor. The separate and specifically rotatable part of the inner cylinder advantageously carries at least one scraper which can be inserted into a groove in the outer wall of the inner cylinder which is parallel to it. Then, during operation, the scraper continuously scrapes the outer cylinder to keep solid build-up free by whirling up these particles, the heavy parts, each time the scraper passes and then conveying them onward by the drag forces. Advantageously, several such scrapers are arranged on the inner cylinder in a uniform circumferential division.

Mindestens am Austrittsende der Abscheidekammer, gegebenenfalls für grobe Schwerteile auch in der Mitte und/oder gleich in der Nähe des Eintrittsabschnitts der Abscheidekammer, ist je eine umlaufende, kreisringförmige Sammelnut vorgesehen, in die hinein die Schwerteile fallen. In der jeweiligen Sammelnut läuft beim Betrieb, ebenfalls von dem eigens rotierbaren Innenzylinder mitgeschleppt, ein Schieberring mit um. Dieser trägt Rippen, die die Schwerteile in Umfangsrichtung weiterschieben, bis zu einer oder vorteilhafterweise mehreren in gleichmäßiger Umfangsteilung vorgesehenen Öffnungen, sogenannte Spucköffnungen, die durch die Wand des Außenzylinders führen. Diese Öffnungen werden durch eine Schieberöffnung in dem Schieberring bei seinem Umlauf jeweils kurzzeitig aufgesteuert, d.h. geöffnet. Infolge des Überdrucks der Suspension in der Abscheidekammer ergibt sich eine kräftige Strömung durch diese in dem Moment geöffneten Spucköffnungen, welche die Schwerteilansammlung in der Nähe der Rippen des Steuerschiebers mit nach außen reißt. Hier anschließend ist eine feststehende, den rotierbaren Außenzylinder umschlingende Sammelrinne angebracht, die die austretenden Schwerteile auffängt und ableitet.
Vorteilhafterweise werden an die Spucköffnungen an der äußeren Wand des Außenzylinders Umlenkstücke angebracht, die die austretenden Schwerteilestrahlen relativ zur Drehrichtung des Außenzylinders nach rückwärts lenken. Damit prallt der Strahl mit einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente und mit möglichst geringer Relativgeschwindigkeit auf die Wandung der Sammelrinne, was zur Verminderung des Verschleißes günstig ist, zu weniger Spritzwasserbildung führt und zusätzlich einen gewissen Antrieb ergibt.
Damit die mit aufkonzentrierten Schwerteilen in Kontakt kommenden Wandungen möglichst gegen Verschleiß geschützt werden, können diese Wandungen, insbesondere also die Innenkontur des Außenzylinders, die umlaufenden Sammelnuten, die Spucköffnungen mit den Umlenkstücken sowie die Sammelrinnen mit verschleißfesten Beschichtungen versehen werden.
Die Aufstellungsart des Reinigers ist an sich beliebig, da die rotationsbedingte Fliehkraftbeschleunigung ein Vielfaches der Erdbeschleunigung beträgt. Um der oben erwähnten Forderung nach kleinerem Platzbedarf nachzukommen, wird jedoch eine vertikale Aufstellung des Apparats bevorzugt. Dabei kann der Suspensionseintritt unten oder oben sein, wobei wiederum der untenliegende Eintritt bevorzugt wird.
Da der Reiniger ein rasch drehendes, vergleichsweise schweres System darstellt, ist auf sorgfältige Lagerung in bezug auf kritische Drehzahlen zu achten. Dazu werden die beiden den Außenzylinder lagernden Lagerhäuse je auf einer Platte befestigt, die wiederum durch steife Verbindungsteile miteinander verbunden sind. Diese Platten und Träger bilden einen Innenrahmen, der mittels elastischer, dämpfender Elemente abgestützt ist gegenüber Traversen eines mit recht groben Toleranzen herstellbaren Außenrahmens. Zum Verlegen der wichtigsten kritischen Drehzahlen in unschädliche Drehzahlbereiche können Ort, Anzahl und Härte dieser elastischen, dämpfenden Elemente nach Bedarf frei gewählt werden.At least at the outlet end of the separation chamber, if necessary for coarse heavy parts also in the middle and / or immediately near the inlet section of the separation chamber, there is a circumferential, circular collecting groove into which the heavy parts fall. During operation, a slide ring runs in the respective collecting groove, also dragged by the specially rotatable inner cylinder with um. This carries ribs that push the heavy parts in the circumferential direction up to one or advantageously several openings provided in a uniform circumferential division, so-called spit openings, which lead through the wall of the outer cylinder. These openings are briefly opened, ie opened, by a slide opening in the slide ring as it rotates. As a result of the overpressure of the suspension in the separation chamber, there is a strong flow through these spit openings which are open at the moment, which tears out the heavy part accumulation near the ribs of the control slide. Here, a fixed collecting trough is attached to the rotatable outer cylinder, which collects and discharges the heavy parts.
Advantageously, deflection pieces are attached to the spit openings on the outer wall of the outer cylinder, which deflect the emerging heavy part jets backwards relative to the direction of rotation of the outer cylinder. The jet thus hits the wall of the collecting trough with a tangential speed component and with the lowest possible relative speed, which is favorable for reducing wear, leads to less splash water formation and additionally results in a certain drive.
So that the walls that come into contact with concentrated heavy parts are protected against wear as far as possible, these walls, in particular the inner contour of the outer cylinder, the circumferential collecting grooves, the spewing openings with the deflection pieces and the collecting channels can be provided with wear-resistant coatings.
The type of installation of the cleaner is in itself arbitrary, since the rotational centrifugal acceleration is a multiple of the gravitational acceleration. In order to meet the above-mentioned requirement for smaller space requirements, a vertical installation of the apparatus is preferred. The inlet of the suspension can be at the bottom or at the top, with the inlet at the bottom again being preferred.
Since the cleaner is a rapidly rotating, comparatively heavy system, careful storage with regard to critical speeds must be ensured. For this purpose, the two bearing housings that support the outer cylinder are each attached to a plate that are in turn connected to each other by rigid connecting parts. These plates and supports form an inner frame which is supported by means of elastic, damping elements in relation to cross members of an outer frame which can be produced with rather coarse tolerances. The location, number and hardness of these elastic, damping elements can be freely selected as required for laying the most important critical speeds in harmless speed ranges.

Da die Schaber in der Abscheidekammer als Verschleißteile zu betrachten sind, ist auf ihr leichtes Auswechseln zu achten. Dazu wird der ganze Reiniger so gebaut, daß nach Lösen weniger Flanschverbindungen und Wegnahme eines leichten Ausbaustückes die ganze Abscheidekammer mittels einer an dem Innenrahmen angebauten Vorrichtung abgesenkt und ausgeschwenkt werden kann, so daß die kreisringförmige Abscheidekammer axial von oben zugänglich wird und die gegebenenfalls verschlissenen Schaber leicht aus ihren Nuten ausgezogen und neue in diese eingesetzt werden können.Since the scrapers in the separation chamber are to be regarded as wearing parts, they must be replaced easily. For this purpose, the entire cleaner is built so that after loosening fewer flange connections and removing a light removal piece, the entire separating chamber can be lowered and pivoted out by means of a device attached to the inner frame, so that the annular separating chamber is accessible axially from above and the scraper, which may be worn, is easily removed pulled out of their grooves and new ones can be inserted into them.

Es ist auch vorteilhaft, an besonders verschmutzungsanfälligen Stellen, wie z.B. Schaufeleintrittskanten der Eintrittsbeschaufelung, leicht und rasch ausbaubare Teile in den Außenwandungen des Reinigers vorzusehen (z.B. Handlöcher u.ä.), so daß Inspektion und/oder Reinigung während einer kurzen Stillstandszeit möglich ist.It is also advantageous to use it in places that are particularly prone to contamination, e.g. Blade inlet edges of the inlet blading, easy and quickly removable parts to be provided in the outer walls of the cleaner (e.g. hand holes, etc.) so that inspection and / or cleaning is possible during a short downtime.

Im weiteren wird der Erfindungsgegenstand näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf die einzige Figur der Zeichnung, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reinigers schematisch, teilweise im axialen Längsschnitt, zeigt.The subject matter of the invention is described and explained in more detail below. The description refers to the single figure of the drawing, which shows a preferred embodiment of the cleaner according to the invention schematically, partly in axial longitudinal section.

Die zu reinigende Stoffsuspension, eine Altpapier-Fasersuspension, wird dem vertikal im Raum aufgestellten Reiniger durch eine Leitung 1 zugeführt. Ein elastisches Element, z.B. ein Gummi-Kompensator 2 verhindert, daß namhafte Kräfte von der Zuleitung auf den Reiniger übergreifen. Es folgt ein Bogen 3 mit einem Konus 4, durch welche die Suspension in die axiale Zuströmleitung 5 geführt wird. Zwischen dem bis hierher feststehenden und dem folgenden drehbaren Teil ist hier eine Dichtung 6 vorgesehen, entweder als Packung oder als Gleitringdichtung ausgebildet, sowie eine Lagerung 59, die sowohl axiale als auch radiale Kräfte aufnehmen kann. Weiterhin strömt die Suspension durch ein Konusstück 8, das auf einem Flansch einen Zahnkranz 9 trägt, über den der gesamte Reiniger mittels eines Zahnriemens 10 vom Motor 11 angetrieben wird. Das Konusstück 8 dient gleichzeitig als leicht ausnehmbares Ausbaustück, das bei Wartungsarbeiten zuerst herausgenommen werden kann, wie später erklärt wird. Es ist mit verschließbaren Handöffnungen 12 versehen, die es gestatten, die kritische, verschmutzungsanfällige Einlaufpartie zu inspizieren und gegebenenfalls zu reinigen.The suspension to be cleaned, a waste paper fiber suspension, is fed to the cleaner installed vertically in the room through a line 1. An elastic element, for example a rubber compensator 2, prevents well-known forces from spreading from the supply line to the cleaner. An arc 3 follows with a cone 4, through which the suspension is guided into the axial inflow line 5. A seal 6 is provided here between the fixed part and the following rotatable part, formed either as a packing or as a mechanical seal, and a bearing 59, which can absorb both axial and radial forces. Furthermore, the suspension flows through a cone piece 8, which carries a ring gear 9 on a flange, via which the entire cleaner is driven by the motor 11 by means of a toothed belt 10. The cone piece 8 also serves as an easily removable removal piece that can be removed first during maintenance work, as will be explained later. It is provided with closable hand openings 12, which make it possible to inspect the critical, dirt-prone inlet part and, if necessary, to clean it.

Es folgt in der Strömungsrichtung eine pumpenartige Eintrittsbeschaufelung 13, die so geformt ist, daß sie die ankommende Strömung möglichst stoßfrei auffängt, auf größeren Radius hinausleitet und in meridionaler Richtung entläßt. Diese Beschaufelung 13 ist so vorgesehen, daß nirgends kleinere Durchströmspalten als z.B. 12 mm entstehen, so daß auch recht grobe Festteile nicht zur Verstopfung des Apparats führen.This is followed in the direction of flow by a pump-like inlet blading 13 which is shaped in such a way that it catches the incoming flow as smoothly as possible, directs it to a larger radius and releases it in the meridional direction. This blading 13 is provided so that nowhere smaller flow gaps than e.g. 12 mm arise, so that even coarse solid parts do not lead to blockage of the apparatus.

Am Austrittsende dieser Beschaufelung 13 erweitern sich die Strömungskanäle nach Art eines Stufendiffusors sprunghaft. Eine erste erweiterte Kammer des Stufendiffusors ist in der Zeichnung angedeutet und mit 14 bezeichnet. Von dieser erfolgt der zweite Stufendiffusor-Sprung auf die Dimension der kreisringförmigen Abscheidekammer 15. Der Zweck dieser stufenartigen Erweiterung der Strömungskanäle ist, eine hohe Turbulenz der in die Abscheidekammer 15 eintretenden Suspension zu verursachen, die in der Lage ist, einzelne Faserzusammenballungen auseinander zu reißen und eventuell darin eingewickelte, eingepackte Leicht- und Schwerteile als auch die Fasern freizulegen. In dieser Anordnung ist eine gleiche Anzahl der einzelnen Diffusorenkammern 14 wie die der Schaufeln 13 der Eintrittsbeschaufelung vorgesehen.At the exit end of this blading 13, the flow channels widen in the manner of a step diffuser. A first expanded chamber of the step diffuser is indicated in the drawing and designated 14. From this the second step diffuser jump takes place to the dimension of the annular separating chamber 15. The purpose of this step-like widening of the flow channels is to cause a high turbulence of the suspension entering the separating chamber 15, which is able to tear apart individual fiber aggregations and to expose any wrapped, packed light and heavy parts as well as the fibers. In this arrangement, an equal number of the individual diffuser chambers 14 is provided as that of the blades 13 of the inlet blading.

Die Abscheidekammer 15 wird durch Wände der konzentrisch und koaxial angeordneten Außenzylinder 16 und Innenzylinder 17 gebildet und begrenzt. Im Sinne günstiger Abscheideverhältnisse und Durchströmungen erweisen sich Radienverhältnisse des Innen- und Außenzylinders im Bereich von 0,50 bis 0,85, insbesondere etwa 0,70 als vorteilhaft. Zum Erhöhen der Strömungsturbulenz und dadurch Hindern der Teilchensammlungen an der Wandung ist die Wand des Innenzylinders 17 mit nasenartigen Vorsprüngen 18 versehen. Es bietet sich eine Reihe von bekannten Turbulenz erregenden Elementen, die in den Bereich der Abscheidekammer 15 hineinragen zur Auswahl an.The separation chamber 15 is formed and delimited by walls of the concentrically and coaxially arranged outer cylinders 16 and inner cylinders 17. In terms of favorable separation conditions and flow rates, the radius ratios of the inner and outer cylinders in the range from 0.50 to 0.85, in particular approximately 0.70, have been found to be advantageous. To increase the flow turbulence and thereby obstruct the collection of particles on the wall, the wall of the inner cylinder 17 is provided with nose-like projections 18. There are a number of known turbulence-inducing elements which protrude into the area of the separation chamber 15 for selection.

In der Abscheidekammer 15 werden sich infolge der Fliehkräfte die Leichtteile an der Außenwand des Innenzylinders 17 sammeln, während die Schwerteile gegen die Innenwand des Außenzylinders 16 getragen werden. Am Austrittsende der Abscheidekammer 15 sind Abzugsvorrichtungen 19 und 20 für die Leichtteile 19 und die Schwerteile 20 vorgesehen. Für die Leichtteile sind schutenartige Öffnungen 19 im Innenzylinder 17 vorgesehen, die in anschließende Abfuhrkanäle 21 einmünden. Diese Kanäle 21 werden zwischen zwei Kegelmänteln 22 und 23 gebildet, die mittels Verbindungsrippen 24 zusammengehalten werden und den Innenzylinder nach oben abschließen. Die Kegelmäntel enden in Dichtungen 25 bzw. 26. Die Leichtteile mit einem gewissen Anteil der Suspension fließen in ein feststehendes Zentralrohr 27, das sich erweitert und zuletzt über ein elastisches Element 28 nach außen führt.As a result of the centrifugal forces, the light parts on the outer wall of the inner cylinder 17 will collect in the separation chamber 15, while the heavy parts will be carried against the inner wall of the outer cylinder 16. At the outlet end of the separation chamber 15, extraction devices 19 and 20 are provided for the light parts 19 and the heavy parts 20. Bar-like openings 19 are provided in the inner cylinder 17 for the light parts, which open into subsequent discharge channels 21. These channels 21 are formed between two cone shells 22 and 23, which are held together by means of connecting ribs 24 and close off the inner cylinder. The cone shells end in seals 25 and 26. The light parts with a certain proportion of the suspension flow into a fixed central tube 27, which widens and finally leads outwards via an elastic element 28.

Als vorteilhaft zeigt es sich, wenn der die Leichtteile begleitende Suspensionsstrom etwa 0,5 bis 3 % der durchzusetzenden Eintrittsmenge der Suspension ausmacht.It proves to be advantageous if the suspension flow accompanying the light parts accounts for approximately 0.5 to 3% of the entry quantity of the suspension to be enforced.

In der Mitte des feststehenden Zentralrohres 27 befindet sich eine Welle 29, die mit einer Getriebe-Antriebswelle 35 gekoppelt ist. Wie es später erklärt wird, dreht sich normalerweise diese Welle 29 nicht. Sie ist aber auch motorisch drehbar zu dem Zweck, der auch später erklärt wird. Deshalb führt die Welle 29 durch eine Dichtung 30 aus dem Zentralrohr 27 nach außen zu einem Hilfsmotor 31.In the middle of the fixed central tube 27 there is a shaft 29 which is coupled to a gear drive shaft 35. As will be explained later, this shaft 29 does not normally rotate. But it can also be rotated by a motor for the purpose that will be explained later. Therefore, the shaft 29 leads through a seal 30 out of the central tube 27 to the outside to an auxiliary motor 31.

Die Schwerteile fallen am Ende der Abscheidekammer 15 in eine ringförmige, am Umfang des Außenzylinders 16 in der Umfangsrichtung verlaufende Sammelnut 20. Damit die Schwerteile, die irgendwo auf der Innenwand des Außenzylinders 16 auftreffen, verläßlich unterstützt auch bis zu der Sammelnut 20 befördert werden, sind elastische Schaber 32 vorgesehen, die am Innenzylinder 17 in einer achsparallel zur Innenzylinderachse verlaufenden Nut 33 eingeschoben und gehalten sind. Der Innenzylinder 17 dreht sich beim Betrieb relativ zum Außenzylinder 16 langsam, d.h. bei einer Umdrehungszahl des Außenzylinders 16 von beispielsweise 1500 pro Minute, dreht sich der Innenzylinder 17 mit z.B. 1490 U/min im gleichen Sinn. Angetrieben wird der Innenzylinder 17 mit Hilfe eines Umlauf-Reduziergetriebes 34 mit fluchtender Antriebswelle 35 und Abtriebswelle 36. Das Gehäuse dieses Getriebes 34 ist fest mit dem Kegelmantel 22 verbunden, und die Antriebswelle 35 wird mittels der zu ihr gekoppelten Welle 29 auf Drehzahl Null gehalten resp. mit dem Hilfsmotor 31 gedreht.The heavy parts fall at the end of the deposition chamber 15 into an annular collecting groove 20 that runs in the circumferential direction on the circumference of the outer cylinder 16, so that the heavy parts that strike somewhere on the inner wall of the outer cylinder 16 are reliably conveyed to the collecting groove 20 Elastic scrapers 32 are provided, which are inserted and held on the inner cylinder 17 in a groove 33 running parallel to the axis of the inner cylinder. The inner cylinder 17 rotates slowly during operation relative to the outer cylinder 16, ie when the number of revolutions of the outer cylinder 16 is 1500, for example, the inner cylinder 17 rotates in the same sense, for example at 1490 rpm. The inner cylinder 17 is driven by means of an epicyclic reduction gear 34 with an aligned drive shaft 35 and output shaft 36. The housing of this gear 34 is fixedly connected to the conical jacket 22, and the drive shaft 35 is kept at zero speed by means of the shaft 29 coupled to it . rotated with the auxiliary motor 31.

Die mit den Rippen 24 verbundenen Kegelmäntel 22 und 23 sind über die Schaufeln 37 der turbinenartigen Austrittsbeschaufelung fest mit dem konischen Endteil 38 des Reinigers, der den Abschluß des mit dem Antriebsmotor 11 rotierbaren Außenzylinders 16 bildet, verbunden. Von diesem kraft- wie formmäßig geschlossenen System ist der die Abscheidekammer 15 im wesentlichen seinerseits begrenzende Teil des Innenzylinders 17 kraftmäßig getrennt, so daß er eigens und separat relativ zum Außenzylinder 16 mit den oben erwähnten Mitteln drehbar ist:
Eine Mitnehmerkupplung 39 auf der Abtriebswelle 36 treibt den getrennten Teil des Innenzylinders 17 mit einer gegenüber dem mit dem Außenzylinder 16 verbundenen oben besagten System etwas verminderten Drehzahl an. Damit der Teil des Innenzylinders 17 die relative Drehbewegung ausführen kann, ist er von dem inneren Kegelmantel 22 getrennt und an beiden Enden, oben wie unten, in Lagern 40 und 41 gelagert. Dichtungen 42 und 43 verhindern das Eindringen von Suspension aus der Abscheidekammer 15 in das hohle Innere des Innenzylinders 17.The conical jackets 22 and 23 connected to the ribs 24 are fixedly connected via the blades 37 of the turbine-like outlet blading to the conical end part 38 of the cleaner, which forms the end of the outer cylinder 16 rotatable with the drive motor 11. The part of the inner cylinder 17 which essentially delimits the separation chamber 15 is force-separated from this system, which is closed in terms of force and form, so that it can be rotated specifically and separately relative to the outer cylinder 16 by the means mentioned above:
A driver clutch 39 on the output shaft 36 drives the separated part of the inner cylinder 17 at a somewhat reduced speed compared to the above-mentioned system connected to the outer cylinder 16. So that the part of the inner cylinder 17 can carry out the relative rotary movement, it is separated from the inner cone jacket 22 and is supported at both ends, above and below, in bearings 40 and 41. Seals 42 and 43 prevent the penetration of suspension from the separation chamber 15 into the hollow interior of the inner cylinder 17th

Dank der langsamen Relativbewegung zwischen dem Außenzylinder 16 und dem Innenzylinder 17 streifen die Schaber 32 entlang der Innenwand des Außenzylinders 16 und verhindern so Anbackungen von Schwerteilen hier, wobei die Schwerteile weiter von den Strömungs-Schleppkräften getragen werden, bis sie in die Sammelnut 20 fallen.Thanks to the slow relative movement between the outer cylinder 16 and the inner cylinder 17, the scrapers 32 graze along the inner wall of the outer cylinder 16 and thus prevent caking of heavy parts here, the heavy parts being carried further by the drag forces from the flow until they reach the collecting groove 20 fall.

Die in die Sammelnut 20 gefallenen Schwerteile werden dort von in einem Schieberring 44 vorgesehenen Rippen, der ebenfalls von dem drehbaren Teil des Innenzylinders 17 über in der Nut 33 eingesetzten Arme und/oder Schleppbolzen 46 mitbewegt wird, in Umfangsrichtung geschleppt, bis sie in den Bereich der aus der Sammelnut 20 herausführenden Öffnungen, Spucköffnungen 47 gelangen. Durch eine durch den Schieberring 44 in Richtung nach außen führende Schieberöffnung tritt, in dem Moment, wo sich beim Drehen des Schieberrings 44 die Schieberöffnung an der Spucköffnung 47 befindet, ein auf bei dem Umlauf des Schieberrings 44 eine kurze Zeitdauer begrenzter Strahl, der die Schwerteile durch die Spucköffnung 47 austrägt und prallt auf eine Wand einer feststehenden, aus zwei Teilstücken zusammengebauten, den Außenzylinder 16 umschlingenden Sammelrinne 49. Diese hat an mindestens einer Stelle ein Ablaufrohr 50. Dichtungen 51 zwischen der Sammelrinne und der Außenwand des Außenzylinders verhindern, daß Spritzwasser an unerwünschten Stellen austritt.The heavy parts that have fallen into the collecting groove 20 are dragged there in the circumferential direction by ribs provided in a slide ring 44, which is also moved by the rotatable part of the inner cylinder 17 via arms and / or trailing bolts 46 inserted in the groove 33, until they reach the region of the openings leading out of the collecting groove 20, spit openings 47. Through a slide opening leading outwards through the slide ring 44, at the moment when the slide opening is at the spit opening 47 when the slide ring 44 is rotated, a jet limited to the circulation of the slide ring 44 is limited to the heavy parts discharges through the spit opening 47 and impacts on a wall of a fixed collecting channel 49, which is assembled from two parts and which wraps around the outer cylinder 16. This has a drain pipe 50 at at least one point. Seals 51 between the collecting channel and the outer wall of the outer cylinder prevent splashing water unwanted spots.

Vorteilhafterweise wird der aus der Spucköffnung 47 austretende Strahl so gelenkt, daß er relativ zur Drehrichtung des Außenzylinders 16 nach rückwärts weist. Dazu wird auf die Spucköffnung 47 auf die Außenwand des Außenzylinders 16 ein geeignetes, bogenartiges Lenkstück aufgesetzt. (In der Zeichnung nicht gezeigt).Advantageously, the jet emerging from the spit opening 47 is directed such that it points backwards relative to the direction of rotation of the outer cylinder 16. For this purpose, a suitable, arch-like steering piece is placed on the spit opening 47 on the outer wall of the outer cylinder 16. (Not shown in the drawing).

Vorteilhafterweise werden mehrere in symmetrischer Anordnung am Umfang des Außenzylinders 16 verteilte Spucköffnungen 47 angebracht, die zum gleichen Zeitpunkt durch den Schieberring 44 jeweils aufgesteuert werden.Advantageously, a plurality of spit openings 47 distributed in a symmetrical arrangement on the circumference of the outer cylinder 16 are provided, which are each opened at the same time by the slide ring 44.

Eine gleiche, nicht detailliert in der Zeichnung dargestellte Schwerteile-Austragsvorrichtung 20 kann am eintrittsseitigen Ende der Abscheidekammer 15 und/oder auch in ihrer Mitte vorgesehen werden. Das in dem Fall, daß überdurchschnittlich schwere Schwerteile anfallen, die dann nicht so weit nach oben transportiert werden müssen.A same heavy parts discharge device 20, not shown in detail in the drawing, can be provided at the inlet end of the separation chamber 15 and / or in the middle thereof. This is in the case that heavy parts that are heavier than average occur and do not have to be transported as far up.

Der Austrag des Gutstoffes, d.h. der gereinigten Suspension, erfolgt durch den konischen Endteil 38 des Außenzylinders mit den an ihm befestigten Schaufeln 37 der turbinenartigen Austrittsbeschaufelung. Diese Schaufeln 37 sind auch an dem Kegelmantel 23 befestigt. Die Schaufeln 37 sind an ihrem Austrittsende so gekrümmt, daß sie die Strömung drallfrei in das koaxiale Austrittsrohr 53 führen. Dieses trägt eine Lagerung 54, ein sog. Loslager, das keine axialen Kräfte aufnimmt und eine Verschiebung des Austrittsrohres 53 in axialer Richtung zuläßt, sowie eine Dichtung 55. Es folgt ein austrittsseitiger Krümmer 56 sowie ein elastisches Zwischenstück 57 und endlich eine Austrittsleitung 58.The discharge of the accepted material, i.e. of the cleaned suspension takes place through the conical end part 38 of the outer cylinder with the blades 37 of the turbine-like outlet blades attached to it. These blades 37 are also attached to the cone jacket 23. The blades 37 are curved at their outlet end in such a way that they lead the flow into the coaxial outlet tube 53 without swirl. This carries a bearing 54, a so-called floating bearing, which absorbs no axial forces and permits displacement of the outlet pipe 53 in the axial direction, as well as a seal 55. An outlet-side elbow 56 and an elastic intermediate piece 57 and finally an outlet line 58 follow.

Die untere Lagerung 7 und die obere Lagerung 54 sind in Lagergehäusen 59 bzw. 60 eingebaut, die ihrerseits an je einer Platte 61 bzw. 62 befestigt sind, die mittels mehrerer deformationsfreier Verbindungselemente, z.B. Rohre 63 fest miteinander verbunden sind. Diese zwei Platten 61 und 62 bilden zusammen mit den Verbindungselementen 63 einen inneren Rahmen. Auf der einen Platte, der unteren 61, ist auch der Antriebsmotor 11 befestigt.The lower bearing 7 and the upper bearing 54 are installed in bearing housings 59 and 60, which in turn are fastened to a plate 61 and 62, respectively, which are connected by means of several deformation-free connecting elements, e.g. Pipes 63 are firmly connected. These two plates 61 and 62 together with the connecting elements 63 form an inner frame. The drive motor 11 is also fastened on one plate, the lower 61.

Der innere Rahmen, 61, 62, 63 ist mittels einer zweckmäßigen Anzahl von gummielastischen, härteren oder weicheren, dämpfenden Elemente 64 auf einem äußeren Rahmen abgestützt, der aus zweckmäßig angeordneten Trägern 65 zusammengebaut ist.The inner frame 61, 62, 63 is supported by an appropriate number of rubber-elastic, harder or softer, damping elements 64 on an outer frame, which is assembled from appropriately arranged supports 65.

Der Vorteil dieser Anordnung des Reinigers in den zwei Rahmen, dem inneren und dem äußeren, liegt darin, daß eine kritische Drehzahl des im Betrieb rotierenden Reinigers in weiten Grenzen verändert werden kann. Mit entsprechender Wahl von Ort, Anzahl und Härte der gummielastischen Elemente 64 kann die kritische Drehzahl so in einen unschädlichen Drehzahlbereich verlegt werden.The advantage of this arrangement of the cleaner in the two frames, the inner and the outer, is that a critical speed of the cleaner rotating during operation can be varied within wide limits. With an appropriate choice of location, number and hardness of the rubber-elastic elements 64, the critical speed can thus be shifted into a harmless speed range.

An dem inneren, gegebenenfalls auch an dem äußeren Rahmen kann eine nicht gezeichnete Schutzversicherung angebracht werden, die ein Berühren des rotierenden Reinigers verhindert.Protective insurance (not shown) can be attached to the inner frame, possibly also to the outer frame, which prevents the rotating cleaner from touching.

Für Wartungsarbeiten am Reiniger, wie z.B. Auswechseln der Schaber 32, oder Inspektion und Reinigung der Schaufelungen 13 und 37, oder Wartung des Getriebes 34 werden nach Entferne der Sammelrinnen 49 zuerst die Flanschverbindungen des Ausbaustückes 8 gelöst, dann wird mittels einer nicht detailliert dargestellten Vorrichtung 66 der Außenzylinder 16 gepackt, einige Millimeter angehoben, so daß das Ausbaustück 8 aus seinen Versatzungen herausgehoben und seitlich weggenommen werden kann. Nach dem Lösen einer Flanschverbindung bei der Sammelnut 20 kann mit der Vorrichtung 66 die gesamte Abscheidekammer 15 mit der Eintrittsbeschaufelung 13 abgesenkt werden, bis die Getriebekupplung 39 zu dem eigens separat rotierbaren Teil des Innenzylinders 17 zum Vorschein kommt und gestattet, daß die ganze Abscheidekammer seitlich ausgeschwenkt wird. Jetzt können die Schaber 32 in axialer Richtung nach oben aus den Nuten 33 herausgezogen und, wenn nötig, neue eingesetzt werden. Ebenso kann jetzt auch der nun zugängliche Schieberring 44 inspiziert und, wenn nötig, ersetzt werden. Die beiden Beschaufelungen 13 und 37 sind ebenfalls zugänglich.For maintenance work on the cleaner, e.g. Replacing the scraper 32, or inspecting and cleaning the blades 13 and 37, or servicing the gear 34, the flange connections of the expansion piece 8 are first loosened after the collecting channels 49 have been removed, then the outer cylinder 16 is packed by a device 66 (not shown in detail), a few millimeters raised so that the expansion piece 8 can be lifted out of its offsets and removed laterally. After loosening a flange connection in the collecting groove 20, the entire separating chamber 15 with the inlet blading 13 can be lowered with the device 66 until the gear coupling 39 to the separately separately rotatable part of the inner cylinder 17 appears and allows the entire separating chamber to be pivoted out laterally becomes. Now the scrapers 32 can be pulled up out of the grooves 33 in the axial direction and, if necessary, new ones can be inserted. Likewise, the now accessible slide ring 44 can now be inspected and, if necessary, replaced. The two blades 13 and 37 are also accessible.

Claims (24)

Reiniger für Stoffsuspensionen, insbesondere für Altpapier-Faserstoffsuspensionen, aus welchen Leicht- oder Leicht- und Schwerteile abzuscheiden sind, welcher Reiniger in einem hohlen, rotierbaren Außenzylinder (16) koaxial einen mitrotierbaren Innenzylinder (17) angeordnet hat, zwischen welchen eine kreisringförmige, axial durchströmbare Abscheidekammer (15) freigelassen ist, der eine pumpenartige Eintrittsbeschaufelung (13) zum Transport der Suspension in die Abscheidekammer (15) vorgeschaltet und eine turbinenartige Austrittsbeschaufelung (37) nachgeschaltet ist, und aus welcher Abscheidekammer (15) ein Austrag für Leichtteile (19, 27), gegebenenfalls ein getrennter Austrag für Schwerteile (20, 49) sowie für Reinsuspension (37, 53, 56) herausführen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eintrittsbeschaufelung (13) unmittelbar ein Mehrfach-Stufendiffusor (14) in Stromrichtung nachgeschaltet ist, der meridional in die Abscheidekammer (15) einmündet,
daß für den Austrag der Leichtteile Öffnungen (19) am austrittseitigen Ende des Innenzylinders (17) vor der Austrittsbeschaufelung (37), die durch die Wand des Innenzylinders (17) in sein Inneres führen zum Durchlassen der abgeschiedenen Leichtteile mit einem Flüssigkeitsanteil, angeordnet sind
und daß die turbinenartige Austrittsbeschaufelung (37) zur Aufnahme und Weitertransport des Hauptstromes der gereinigten Suspension bestimmt und ausgelegt ist.Cleaner for stock suspensions, in particular for waste paper-pulp suspensions, from which light or light and heavy parts are to be separated, which cleaner has coaxially arranged a co-rotating inner cylinder (17) in a hollow, rotatable outer cylinder (16), between which a circular, axially flowable Separation chamber (15) is left free, which is preceded by a pump-like inlet blading (13) for transporting the suspension into the separating chamber (15) and a turbine-like outlet blading (37), and from which separating chamber (15) a discharge for light parts (19, 27 ), if necessary, carry out a separate discharge for heavy parts (20, 49) and for pure suspension (37, 53, 56),
characterized by
that the inlet blading (13) is immediately followed by a multiple-stage diffuser (14) which flows meridionally into the separation chamber (15),
that for the discharge of the light parts openings (19) at the outlet end of the inner cylinder (17) in front of the outlet blading (37), which lead through the wall of the inner cylinder (17) into its interior to allow the separated light parts to pass through with a liquid component
and that the turbine-like outlet blading (37) is intended and designed for receiving and transporting the main stream of the cleaned suspension. Reiniger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß für den Austrag der Schwerteile an der Innenwand des Außenzylinders (16) mindestens eine Sammelnut (20) für die abgeschiedenen Schwerteile vorgesehen ist, aus welchen Öffnungen (47) durch die Wand des Außenzylinders (16) führen, die zum jeweils kurzzeitigen Öffnen in zeitlichen Abständen eingerichtet sind, so daß die beim Betrieb angesammelten Schwerteile durch die Öffnungen nach außen in zeitlichen Intervallen mit dem in der Abscheidekammer (15) herrschenden Überdruck herausbefördert werden,
daß im Bereich der Abscheidekammer Mittel (18 bzw. 32) zum Unterstützen der Bewegung der abgeschiedenen Schwerteile entlang der die Abscheidekammer (15) begrenzenden Wandung im Betrieb zu den jeweiligen Austragsstellen (19 bzw. 20) sowie zum Verhindern von Ansetzen der abgeschiedenen Teile an der Wandung vorgesehen sind.Cleaner according to claim 1,
characterized by
that for the discharge of the heavy parts on the inner wall of the outer cylinder (16) at least one collecting groove (20) is provided for the separated heavy parts, from which openings (47) lead through the wall of the outer cylinder (16), each of which opens briefly in time Intervals are set up, so that the heavy parts accumulated during operation are conveyed out through the openings at time intervals with the excess pressure prevailing in the separating chamber (15),
that in the area of the separation chamber means (18 or 32) for supporting the movement of the separated heavy parts along the wall delimiting the separation chamber (15) during operation to the respective discharge points (19 or 20) and for preventing the separated parts from attaching to the Wall are provided. Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenzylinder (17) geteilt ist und einen die Abscheidekammer (15) begrenzenden Teil aufweist, der einen eigenen Antrieb hat, der es ermöglicht, beim Betrieb diesen Teil des Innenzylinders (17) mit einer zur Drehzahl des Außenzylinders (16) unterschiedlichen Drehzahl rotieren zu lassen.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that the inner cylinder (17) is divided and has a part which delimits the separation chamber (15) and which has its own drive which makes it possible to rotate this part of the inner cylinder (17) during operation at a different speed to the speed of the outer cylinder (16) allow. Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Mittel zum Unterstützen der Bewegung der abgeschiedenen Teile die Wandung der Abscheidekammer mit zweckmäßig ausgebildeten und versetzten Vorsprüngen (18) versehen ist.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that the wall of the separation chamber is provided with appropriately designed and offset projections (18) as a means of supporting the movement of the separated parts. Reiniger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abgeteilte Teil des Innenzylinders (17) mindestens einen Schaber (32) trägt, der beim Betrieb die an der Wand des Außenzylinders (16) abgeschiedenen Schwerteile unter Mitwirkung der Strömungs-Schleppkräfte zu der mindestens einen Sammelnut (20) zu befördern hat.Cleaner according to claim 3,
characterized by
that the divided part of the inner cylinder (17) carries at least one scraper (32) which, during operation, has to convey the heavy parts deposited on the wall of the outer cylinder (16) to the at least one collecting groove (20) with the aid of the drag forces from the flow. Reiniger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abgeteilte, gesondert antreibbare Teil des Innenzylinders (17) mit einem Schiebering (44) über Arme (48) verbunden ist, der beim Betrieb zum Drehen in der Sammelnut (20), damit zum Bewegen der in der Sammelnut (20) angesammelten Schwerteile in Bereich der nach außen führenden Öffnungen (47) und zum im Betrieb zeitweiligen Abdecken und zur kurzzeitigen Freigabe der Öffnungen (47) ausgeführt ist.Cleaner according to claim 3,
characterized by
that the divided, separately drivable part of the inner cylinder (17) is connected to a sliding ring (44) via arms (48), which during operation for rotating in the collecting groove (20), thus for moving the heavy parts accumulated in the collecting groove (20) in the area of the outwardly leading openings (47) and for temporarily covering during operation and for briefly opening the openings (47). Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der der pumpenartigen Eintrittsbeschaufelung (13) nachgeschaltete Stufendiffusor (14) zweistufig ausgebildet ist und daß die Anzahl der den Stufendiffusor bildenden Einzeldiffusoren der Anzahl der Schaufeln der Eintrittsbeschaufelung (13) gleich ist.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that the step-type diffuser (14) connected downstream of the pump-like inlet blading (13) is of two-stage design and that the number of individual diffusers forming the step diffuser is the same as the number of blades of the inlet blading (13). Reiniger nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Stufendiffusoren folgende turbulenzanregende Bauteile (18) vorgesehen sind, die in den Bereich der Abscheidekammer (15) hineinragen.Cleaner according to claim 7,
characterized by
that the step diffusers following turbulence-stimulating components (18) are provided, which protrude into the area of the separation chamber (15). Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Radienverhältnis des Innenzylinders (17) zum Außenzylinder (16) im Bereich zwischen 0,5 und 1, insbesondere bei 0,7 liegt.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that the radius ratio of the inner cylinder (17) to the outer cylinder (16) is in the range between 0.5 and 1, in particular 0.7. Reiniger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb des eigens antreibbaren Teiles des Innenzylinders (17) mittels eines stark untersetzenden Reduziergetriebes (34) erfolgt, das über eine zu dem Teil koaxiale An- und Abtriebswelle (29, 35 und 36) mit einem Hilfsmotor (31) verbunden ist, bei welchem Reduziergetriebe (34) beim Betrieb eine etwas abweichende Drehzahl des Innenzylinders (17) von der des Außenzylinders (16) durch Halten der Antriebswelle (29) im Stillstand einstellbar ist.Cleaner according to claim 3,
characterized by
that the drive of the specifically drivable part of the inner cylinder (17) takes place by means of a strongly reducing gear (34) which is connected to an auxiliary motor (31) via an input and output shaft (29, 35 and 36) coaxial with the part Which reduction gear (34) has a slightly different rotational speed of the inner cylinder (17) from that of the outer cylinder (16) during operation is adjustable by holding the drive shaft (29) at a standstill. Reiniger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Betrieb der Drehzahlunterschied zwischen dem Innenzylinder (17) und dem Außenzylinder (16) im Bereich von plus/minus o,1 bis 2,0 % vorteilhafter Weise bei 0,5 % der Drehzahl des Außenzylinders (16) einstellbar ist.Cleaner according to claim 3,
characterized by
that during operation the speed difference between the inner cylinder (17) and the outer cylinder (16) in the range of plus / minus 0.1 to 2.0% can advantageously be set at 0.5% of the speed of the outer cylinder (16). Reiniger nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Austrag der Leichtteile aus dem Inneren des Innenzylinders (17) ein zu ihm koaxiales Rohr (27) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (29 und 35) koaxial zu dem Rohr (27) in diesem geführt ist.Cleaner according to claim 10,
characterized by
that for the discharge of the light parts from the inside of the inner cylinder (17) a coaxial tube (27) is provided, the drive shaft (29 and 35) being guided coaxially to the tube (27) therein. Reingier nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Betrieb die Antriebswelle (29 und 35) mittels des Hilfsmotors (31) drehbar ist.Reingier according to claim 10,
characterized by
that the drive shaft (29 and 35) can be rotated by means of the auxiliary motor (31) during operation. Reiniger nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Schaber (32) in der Wand des Innenzylinders (17) in einer achsparallel zu diesem, an ihm verlaufenden Nut (33) befestigt ist.Cleaner according to claim 5,
characterized by
that the at least one scraper (32) is fastened in the wall of the inner cylinder (17) in an axially parallel to the groove (33) running thereon. Reiniger nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Wand des Innenzylinders (17) eine Anzahl von Schabern (32) in gleichmäßiger Umfangsteilung angeordnet ist.Cleaner according to claim 5,
characterized by
that on the wall of the inner cylinder (17) a number of scrapers (32) is arranged in a uniform circumferential division. Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Außenzylinder (16) mindestens eine Sammelnut (20) für die Schwerteile am Austrittsende der Abscheidekammer (15) vor dem Anfang der Austrittsbeschaufelung (37) und eine Sammelnut im - in Stromrichtung gesehen - Anfangsbereich der Abscheidekammer (15) in der Nähe des Stufendiffusors (14) vorgesehen sind.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that on the outer cylinder (16) at least one collecting groove (20) for the heavy parts at the outlet end of the separating chamber (15) before the start of the outlet blading (37) and a collecting groove - as seen in the direction of flow - in the beginning area of the separating chamber (15) near the Step diffuser (14) are provided. Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Anzahl von aus der Sammelnut (20) führenden Öffnungen (47) vorgesehen ist, die in gleichmäßiger Umfangsteilung angeordnet sind.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that a number of openings (47) leading from the collecting groove (20) are provided, which are arranged in a uniform circumferential division. Reiniger nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Austragsrichtung hinter den aus der Sammelnut (20) führenden Öffnungen (47) an dem Außenzylinder (16) Umlenkstücke befestigt sind, zum Lenken der austretenden mit Schwerteilen beladenen Suspensionsstrahlen beim Betrieb relativ zur Drehrichtung des Außenzylinders (16) nach rückwärts.Cleaner according to claim 17,
characterized by
that in the discharge direction behind the openings (47) leading from the collecting groove (20) to the outer cylinder (16) are attached to deflect the escaping suspension jets loaded with heavy parts during operation relative to the direction of rotation of the outer cylinder (16) backwards. Reiniger nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle beim Betrieb mit aufkonzentrierten Schwerteilen in Kontakt kommenden Wandungen und Teile mit einem verschleißfesten Belag versehen sind.Cleaner according to one of the preceding claims,
characterized by
that all walls and parts that come into contact with concentrated heavy parts during operation are provided with a wear-resistant coating. Reiniger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reiniger vertikal im Raum steht, wobei der Suspensionseintritt (4) unten und die Austritte der gereinigten Suspension (53) und der Leicht (19)- und Schwerteile (20) oben vorgesehen sind.Cleaner according to claim 1 or 2,
characterized by
that the cleaner is vertical in the room, the suspension inlet (4) at the bottom and the outlets of the cleaned suspension (53) and the light (19) and heavy parts (20) are provided at the top. Reiniger nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reiniger in einem leichten, steifen Innenrahmen (62, 63) gelagert ist, der seinerseits mittels weicher und dämpfender Elemente (64) in einem stärkeren Außenrahmen (65) eingebaut ist.Cleaner according to claim 20,
characterized by
that the cleaner is mounted in a light, rigid inner frame (62, 63), which in turn is installed in a stronger outer frame (65) by means of soft and damping elements (64). Reiniger nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß Anzahl, Beschaffenheit und Ort der weichen und dämpfenden Elemente (64) je nach Bedarf veränderbar sind.Cleaner according to claim 21,
characterized by
that the number, nature and location of the soft and damping elements (64) can be changed as required. Reiniger nach Anspruch 5 und 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenzylinder (16) im Bereich des oberen Endes der Abscheidekammer (15) entlang einer horizontalen Schnittebene teilbar ausgeführt ist, und daß so sein unterer Teil mit dem drehbaren Teil des Innenzylinders (17) mittels einer in dem Innenrahmen (82, 63) eingebauten Vorrichtung (66) absenkbar und ausschwenkbar ist, wodurch die Abscheidekammer (15) axial von oben im Bedarfsfall zugänglich ist für Wechsel des mindestens einen Schabers (32).Cleaner according to claim 5 and 20,
characterized by
that the outer cylinder (16) in the region of the upper end of the separation chamber (15) is designed to be divisible along a horizontal sectional plane, and that its lower part with the rotatable part of the inner cylinder (17) by means of one built into the inner frame (82, 63) The device (66) can be lowered and swung out, as a result of which the separation chamber (15) can be accessed axially from above, if necessary, for changing the at least one scraper (32). Reiniger nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Inspizieren und gegebenenfalls Reinigen von besonders verschmutzungsanfälligen Stellen leicht ausbaubare Teile (12) vorgesehen sind.Cleaner according to one of the preceding claims,
characterized by
that easily removable parts (12) are provided for inspection and, if necessary, cleaning of places particularly prone to contamination.
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