EP0638687A1

EP0638687A1 - Sortierer

Info

Publication number: EP0638687A1
Application number: EP94111272A
Authority: EP
Inventors: Walter Musselmann; Reimund Rienecker
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1993-08-06
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1995-02-15
Also published as: US5492225A; FI943656A0; CA2129593A1; JPH07173786A; FI943656A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sortierer mit einem rotationssymmetrischen Sieb (2), das in einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse konzentrisch angeordnet ist und in dessen Innenraum sich konzentrisch eine Rotortrommel (3) befindet, die an ihrem Außenumfang Sortierelemente (6) aufweist, die entlang des Siebes (2) geführt werden, wobei eine Führung zumindestens von Teilen der zu sortierenden Suspension um die Wandungen der Trommel (3) herum im Kreislauf erfolgt und wobei die Sortierelemente (6) so ausgebildet sind, daß sie eine Wirbelströmung der Suspension in dem Gehäuse (1) erzeugen, und das Gehäuse mindestens einen Abzugskanal (18) für schwere Verunreinigungen an seinem Außenumfang und einem zentralen Leichtschmutzabzug (19) in einer seiner Stirnwände (8) aufweist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseendwand (Stirnwand 8), die den Leichtschmutzabzug aufweist, in Richtung weg vom Sieb (2) und der Rotortrommel (3) von radial außen nach radial innen, einen um maximal 11 mm je 3 mm axialer Gehäuselänge und minimal 2 mm je 3 mm axialer Gehäuselänge abnehmenden Durchmesser hat, also konisch ausgebildet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Sortierer entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Sortierer ist bekannt aus der DE-C 25 48 578. Bei diesem Sortierer trägt die Trommel die Sortierelemente, die in dem zwischen der Trommel und dem diese konzentrisch umgebenden Sieb gebildeten Siebraum geführt sind, wobei die Trommel und die Sortierelemente Teil des Rotors sind, dessen Rotationsachse im wesentlichen gleich der Siebkorblängsachse ist, die auch gleich der Rotationssymmetrieachse des Siebkorbs ist. Durch diese Anordnung entsteht eine Rezirkulation der Suspension - vorzugsweise Fasersuspension in der Altpapierindustrie - zwischen Siebraum und Trommelinnenraum, also praktisch um die Wandungen der Trommel herum. Dadurch soll die Abscheidung der Verunreinigungen verbessert werden. Bei dieser beschriebenen Anordnung ist der Abzugsraum für die schweren Verunreinigungen anschließend an den das Sieb und die Trommel aufnehmenden Bereich des Gehäuses angeordnet und relativ schmal ausgebildet, wobei sein Außendurchmesser wesentlich größer ist als der größte Innendurchmesser des zylindrischen Siebes. Die leichten Verunreinigungen werden aus dem zentralen, axialen Bereich des Gehäuses an einer Stirnwand desselben abgezogen, die der dem Einlaßraum des Gehäuses benachbarten Stirnwand desselben entgegengesetzt sich befindet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die zur Abscheidung von besonders stark mit Verschmutzungen belasteten Fasersuspensionen, insbesondere für eine Endstufensortierung geeignet sein soll. Mit Endstufensortierung ist hier die Verfahrensstufe gemeint, wo die gesammelten Rejectanteile der einzelnen Sortierstufen noch einmal gereinigt werden sollen, um brauchbare Fasern rückzugewinnen. Eine solche Maschine könnte dann auch außerdem mittelstark mit Verschmutzungen belastete Suspensionen reinigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch diese Ausbildung mit dem konischen Innenraum der Trommel erreicht man, daß die Verschmutzungen keine festsitzende Schicht an der Innenwand der Trommel bilden können. Bildet man die Gehäusestirnseite, die anschließend an den großen Durchmesser des Trommelinnenraumes folgt, mit einer konischen Stirnwand aus, wobei eine Durchmesserabnahme in Richtung weg von der Trommel erfolgt, erreicht man, daß relativ kleine schwere Verunreinigungen entlang dieser Wandung abgeschieden werden und mit dem Anteil an leichten Verunreinigungen, der vorzugsweise auch an dieser Stirnseite des Gehäuses vorzusehen ist, abgezogen werden können.
Es ist günstig, als Träger für die Sortierelemente, die am Sieb entlang geführt werden, wendelförmige Wände vorzusehen, die zumindest an den stirnseitigen Enden der Trommel angebracht vorgesehen sind. Ein solchermaßen ausgebildeter Rotor verhindert, daß sich Verschmutzungen an den Sortierelementen oder deren Träger festsetzen und führt zur Rezirkulation der am Sieb zurückgehaltenen Partikel. Es ist selbstverständlich, daß bei dieser Ausbildung die Länge der Trommel im wesentlichen mindestens gleich der axialen Länge des Siebes ist, das vorzugsweise als Siebzylinder ausgebildet ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung erläutert, wobei Figur 1 prinzipmäßig einen Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Sortierer und Figur 2 eine Ansicht auf das Gehäuse zeigen.
In dem zylindrischen Gehäuse 1 des Sortierers befindet sich koaxial ein zylindrisches Sieb 2, in dessen Innenraum der Rotor vorgesehen ist. Der Rotor besteht im wesentlichen aus der Rotortrommel 3, den von dieser getragenen Wendelflächen- oder Wänden 5 und den an diesen befestigten Sortierelementen 6, die vorzugsweise in Form von Hydrofoils ausgeführt sind. Der Rotor wird angetrieben durch die Welle 10, wobei die Welle über eine im wesentlichen sich radial erstreckende Tragscheibe 13 mit der Trommel 3 verbunden ist. Die Tragscheibe 13 weist Durchtrittsöffnungen 14 auf, um die Zirkulation der Suspension vom Siebraum zum Trommelinnenraum 21 zu ermöglichen. Dieser Innenraum 21 ist konisch und erweitert sich trichterförmig zum freien Ende der Trommel 3 hin, wo sich das Eintrittsende des im Inneren des Siebes 2 befindlichen Siebraumes befindet. Es ist also dasjenige Ende der Trommel, das zu ihrem mit der Tragscheibe 13 versehenen Ende entgegengesetzt angeordnet ist. An diesem Ende ist auch ein Wirbelraum 9 vorhanden, der einen größeren Außendurchmesser hat als der Innendurchmesser - im allgemeinen der größte Innendurchmesser - des Siebes 2. Die den Wirbelraum 9 am Gehäuseende begrenzende Stirnwand 8 desselben ist ebenfalls konisch ausgebildet, wobei eine Durchmesserabnahme derselben - in Richtung weg von dem Innenraum 21 der Trommel - um maximal 11 mm je 3 mm axialer Gehäuselänge und minimal 2 mm je 3 mm axialer Länge des Gehäuses bzw. die Neigung etwa 15° - 33,5° beträgt. Diese Stirnwand kann auch wie bei 8' angedeutet, nach einem Korbbogen oder einer e-Funktion ausgebildet sein, wobei in beiden Fällen diese Stirnwand radial außen bogenförmig in die zylindrische Gehäusewand übergeht. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Trommelaußenwand gleich dem Verlauf der Innenwand 4, also ebenfalls konisch ausgebildet ist.
Für die Zuführung der Suspension gibt es zwei Möglichkeiten, die in der Figur angedeutet sind: Die erste Möglichkeit ist die Zuführung zentral durch ein Rohr 7, das in den Trommelinnenraum 21 hineinragt, wobei dem Rohrende gegenüber ein Prallteller 23 vorgesehen ist, der an der Welle 10 befestigt ist, jedoch auch mit der Tragscheibe 13 verbunden sein kann. Hierdurch wird der Stoff radial nach außen beschleunigt, um auch im Inneren der Trommel 21 die Wirbelströmung der Suspension zu unterstützen bzw. zu verstärken. Eine weitere Verstärkung der Wirbelströmung im Trommelinnern erfolgt durch die Rippen 29, die zwischen den Öffnungen 14 der Tragscheibe 13 bestehen. Im übrigen entsteht ja die Wirbelströmung auch schon im wesentlichen durch die Trommel selbst.
Der Gutstoff wird über Stutzen 12 abgezogen.
Eine andere Möglichkeit, den Stoff in das Gehäuse 1 einzuleiten, ist strichpunktiert mit dem Stutzen 11 angedeutet, wobei dieser möglichst nahe an der Rotorachse vorzusehen ist. Hier herrscht nämlich der geringste statische Druck, was durch die Rotationsströmung im Gehäuse bedingt ist. Dabei ist gleichzeitig angedeutet, daß der bei 31 abgezogene schwerteilehaltige Stoff noch mittels Hydrozyklon 24 nachgereinigt werden kann, wobei eine Rückführung des Gutstoffes über Leitung 26 in die Stoffzufuhrleitung 25 hinein vorgenommen werden kann.
Die leichten Verunreinigungen sammeln sich ja bekanntlich im Zentrum des Gehäuses, d.h. der Wirbelströmung, an und werden aus dem dafür vorgesehenen Sammelraum 19 über Stutzen 20 abgezogen. Schwere Verunreinigungen, die sich vorzugsweise radial außen ansammeln, werden über die mit der Schleuse 17 versehene Leitung 18 abgezogen. Schwere Verunreinigungen kleinen Durchmessers werden in den Wirbelraum 9 abgeschieden und wandern entlang der Wand 8 bzw. 8' auch in den Sammelraum 19 und können auch über Stutzen 20 abgezogen werden.
Wie man aus Figur 2 erkennt, werden die Abzugsstutzen 18 und 20 vorzugsweise tangential am Gehäuse angeschlossen.
Es ist noch anzumerken, daß im Fall des strichpunktiert dargestellten Stoffzufuhrstutzens 11 die zentrale Leitung 7 und der Prallteller 23 entfällt. In diesem Fall kann der Abzugsstutzen 20 für die leichten Verunreinigungen an der Position der Leitung 7 angeordnet sein.
Für die Lochung bzw. Perforierung der Siebtrommel 2 kann man folgende Richtwerte annehmen: Bei Schlitzen eine Schlitzweite zwischen 0,2 und 0,4 mm und falls der Sortierer entsprechend dem zu reinigenden Stoff für eine Lochsortierung vorgesehen wird, Löcher mit Durchmessern zwischen 1,4 und 2 mm. Die Neigung des Trommelkonus kann zwischen 10 und 30° zur Rotationsachse betragen. Die maximale Geschwindigkeit am Rotor - also der äußersten Bereiche der Siebelemente 6 bzw. der wendelförmigen Wände 5 - kann vorzugsweise zwischen 15 und 20 m/s betragen.
Insgesamt ergibt sich eine betriebssichere Maschine mit relativ hohem Durchsatz, wobei durch die ständige Rezirkulation der am Sieb zurückgehaltenen Stoffe kaum eine Fraktionierwirkung auftritt. Mit dieser relativ einfach aufgebauten Maschine kann man in günstiger Weise in der Endstufe die Fasern zum größten Teil zurückgewinnen.

Claims

Sortierer mit einem rotationssymmetrischen Sieb (2), das in einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse konzentrisch angeordnet ist und in dessen Innenraum sich konzentrisch eine Rotortrommel (3) befindet, die an ihrem Außenumfang Sortierelemente (6) aufweist, die entlang des Siebes (2) geführt werden, wobei eine Führung zumindestens von Teilen der zu sortierenden Suspension um die Wandungen der Trommel (3) herum im Kreislauf erfolgt und wobei die Sortierelemente (6) so ausgebildet sind, daß sie eine Wirbelströmung der Suspension in dem Gehäuse (1) erzeugen, und das Gehäuse mindestens einen Abzugskanal (18) für schwere Verunreinigungen an seinem Außenumfang und einem zentralen Leichtschmutzabzug (19) in einer seiner Stirnwände (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseendwand (Stirnwand 8), die den Leichtschmutzabzug aufweist, in Richtung weg vom Sieb (2) und der Rotortrommel (3) von radial außen nach radial innen einen um maximal 11 mm je 3 mm axialer Gehäuselänge und minimal 2 mm je 3 mm axialer Gehäuselänge abnehmenden Durchmesser hat, also konisch ausgebildet ist.
Sortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenwandung der Trommel konisch ausgebildet ist, so daß ihr Innenraum (21) an seinem dem Wirbelraum (9) benachbarten Ende einen größeren Durchmesser hat als am gegenüberliegenden Ende, so daß ein entsprechend konischer Strömungsraum für die Suspension gebildet ist, dessen Durchmesser am Stoffzufuhrende kleiner ist als am gegenüberliegenden Ende, und daß das Gehäuse (1) an dem Ende, wo der Wirbelraum (9) angeordnet ist, den Abzugsraum (19) bzw. Abzugsstutzen (20) für leichte Verunreinigungen.
Sortierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Trommelinnenraum (21) und an den Bereich des Siebes (2) sich axial anschließend, dem Leichtschmutzabzug (19) benachbart, ein Wirbelraum (9) vorgesehen ist, dessen maximaler Außendurchmesser mindestens 300 mm größer ist als der Innendurchmesser des Siebes (2), der an dessen dem Wirbelraum (9) benachbarten Ende vorhanden ist, und der am Außendurchmesser gerundet in den zylindrischen Gehäuseteil übergeht.
Sortierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Wirbelraum (9) befindliche Stirnwand (8') korbbogenähnlich oder nach einer E-Funktion mit einem gerundeten Übergang am Gehäuseaußendurchmesser ausgebildet ist.
Sortierer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffzufuhr durch ein zentrales Rohr (7) durch den Wirbelraum (9) hindurch in den Innenraum (21) der Trommel (3) vorgesehen ist.
Sortierer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffzufuhr (11) am vom Wirbelraum (9) entfernt gelegenen Ende des Gehäuses (1) so weit als möglich radial innen vorgesehen ist.
Sortierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein trichterartiger Prallteller (23) gegenüber dem zentralen Zufuhrrohr (7) vorgesehen ist, der am Rotor bzw. an der diesen tragenden Welle (10) befestigt ist.
Sortierer nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch Wendelflächen (5), die zumindest im Bereich der axialen Enden der Rotortrommel (3) angeordnet und befestigt sind und die die Sortierelemente (6) tragen.
Sortierer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierelemente (6) Hydrofoils sind.