EP0646199B1 - Pressure sorter for fibre suspensions - Google Patents

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EP0646199B1
EP0646199B1 EP92912886A EP92912886A EP0646199B1 EP 0646199 B1 EP0646199 B1 EP 0646199B1 EP 92912886 A EP92912886 A EP 92912886A EP 92912886 A EP92912886 A EP 92912886A EP 0646199 B1 EP0646199 B1 EP 0646199B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
pressure sorter
screen
sorter according
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP92912886A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0646199A1 (en
Inventor
Wilhelm Hagen Hutzler
Erich Czerwoniak
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 Finckh Fiber Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
Hermann Finckh Maschinenfabrik GmbH and Co
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Filing date
Publication date
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Application filed by Hermann Finckh Maschinenfabrik GmbH and Co filed Critical Hermann Finckh Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority to AT92912886T priority Critical patent/ATE146239T1/en
Publication of EP0646199A1 publication Critical patent/EP0646199A1/en
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21DTREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02Straining or screening the pulp
    • D21D5/023Stationary screen-drums
    • D21D5/026Stationary screen-drums with rotating cleaning foils

Definitions

  • the invention relates to a pressure sorter for fiber suspensions, in particular for the preparation of fiber suspensions obtained from waste paper, with a housing in which a stationary sieve, which is rotationally symmetrical to a sieve axis, is arranged, which separates an inlet space encompassed by the sieve from an accept material space located outside the sieve , and with a rotor that can be driven by a motor around the sieve axis, the circumferential surface of which, together with an inlet side of the sieve, delimits the inlet chamber in the radial direction, an inlet communicating with a first axial end of the inlet chamber for the fiber suspension to be treated and one with a second axial end of the inflow space communicating with rejects outlet, profile elements being provided on the peripheral surface of the rotor for generating positive and negative pressure surges in the fiber suspension.
  • pressure sorters of the type mentioned at the outset are those with their profile elements generated negative pressure surges the screen openings are to be backwashed, ie by generating negative pressure phases in the inlet space, liquid is to be sucked back out of the accept material space through the sieve openings into the inlet space in order to flush out contaminants and fiber aggregates accumulated on the inlet side of the sieve openings from the sieve openings.
  • a first measure which can be found in the prior art, is to design the screen openings in such a way that they widen in the passage direction (ie in the direction from the inlet space to the accept material space) (see, for example, US Pat. No. 3,581,903) by the Reduce the risk of clogging of the sieve openings.
  • the profile element segments of an axial rotor section each form a row in the rotor circumferential direction, with between There are two gaps in each case in two successive segments in the circumferential direction of the rotor and the lengths of the profile element segments and the gaps - measured in the circumferential direction of the rotor - are dimensioned in such a way and the offset mentioned was chosen such that - seen in the direction of the sieve or rotor axis - the profile element segments of an axial rotor section Cover gaps between the profile element segments of the adjacent axial rotor sections.
  • An example of such a rotor design can be found in DE-PS 37 01 669 (see in particular Fig.
  • the front faces or first flanks of the profile element segments lying in the direction of rotation were designed so that they have a concave, circular arc-shaped profile in section perpendicular to the rotor axis, which profile runs obliquely backwards and in the radial direction from the circumferential surface of the circular-cylindrical rotor body against the direction of rotation increases to the outside in order to reduce the impact effects of the pressure pulsations generated by the profile element segments (see column 1, lines 12-14 of DE-PS 37 01 669).
  • this known Pressure sorter on a circular cylindrical screen the inlet side (even if the screen openings are disregarded) is not smooth, but rather profiled.
  • the purpose of the design of the rotor and the inlet side of the sieve of this known pressure sorter is to continuously expose each area of the sieve to either a positive or a negative pressure pulse, due to the vertical front flanks of the profile elements and the resulting strong acceleration of the fiber suspension in the direction of rotation in Connection with the profiled inlet side of the sieve to generate strong turbulence in the fiber suspension located in the inlet area of the pressure sorter and finally, with the long, falling second flanks of the profile elements, to draw significant amounts of liquid from the accepted material space through the sieve back into the inlet area of the pressure sorter, in order to use a combination all of these measures to prevent the formation of a nonwoven on the inlet side of the screen with certainty.
  • a pressure sorter according to the preamble of claim 1 is known from US-A-4 744 894.
  • the invention had for its object to provide a pressure sorter of the type mentioned which, with relatively fine sieve openings, enables a good sorting result in all fiber suspensions to be processed which occur in practice and which in particular ensures trouble-free continuous operation.
  • Optimal sorting results can be achieved with a pressure sorter according to the invention, especially also with fiber suspensions of higher consistency to be processed, namely with a consistency of approx. 4% and more.
  • This is due to the fact that on the one hand relatively long (measured in the rotor circumferential direction) profile elements are used, the front first flanks of which generate relatively high positive pressure surges and accelerate the fiber suspension in the direction of rotation strongly and the long, falling second flanks of larger quantities of liquid from the accept material space through the sieve suck into the inlet space, effects which counteract the formation of a nonwoven fabric on the inlet side of the sieve, but which, on the other hand, provide gaps in the circumferential direction between the profile elements, which - in the direction of rotation - be dimensioned so long that between the pressure pulsations generated by the profile elements a weak non-woven fabric can form on the inlet side of the screen, which acts as an auxiliary filter layer.
  • Fiber suspensions to be prepared from waste paper usually contain adhesive particles which are either plastically deformable from the start or plastically deformable at the normal operating temperatures of pressure sorters.
  • a pressure sorter according to the invention avoids this disadvantage by producing a weakly formed nonwoven fabric due to the gaps between the profile elements.
  • a strong fiber fleece on the inlet side of the sieve leads to a strong fractionation of the fiber portion of a fiber suspension - long fibers, which are desirable per se in the accept, predominantly get into the reject, so that in the accept in an undesirable manner relatively short fibers predominate. Without any fiber fleece on the inlet side of the sieve, long-fiber impurities, such as hair, also get into the accept in an undesirable manner.
  • the pressure sorter according to the invention now leads to an optimization of the sorting effect, because a weakly formed non-woven fabric on the inlet side of the sieve allows long, brewable fibers to get into the accepted material to a considerable extent, while tests have shown that such a non-woven fabric has long-fiber impurities as it passes through through the sieve. In a pressure sorter according to the invention, the often undesirable strong fractionation of the fibers can be avoided.
  • the so-called rejects (the part of the fiber suspension to be reprocessed rejected by the sieve) is not thickened to such an extent that the sorting function of the device is permanently impaired in the region of the annular gap between the rotor and sieve adjacent to the second axial end of the inlet space.
  • the front end faces or first flanks of the profile elements of the rotor of the known pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038 run exactly parallel to the sieve or rotor axis.
  • the longitudinal direction of the first flank of each profile element forms an acute angle with the axial direction.
  • profile elements forming a step form at the front strong positive pressure surges and thus pressure forces acting on the screen, which in the known pressure sorter are introduced into the screen along a surface line (a line parallel to the screen axis) due to the axial course of the front edges of the profile elements.
  • the first flanks of the profile elements could be inclined in any direction with respect to the sieve axis. It would be conceivable, for example, that the inclination is chosen such that the first flanks of the profile elements exert an axial conveying effect on the fiber suspension located in the inflow space in the direction from the second axial end of the inflow space to its first axial end, as is the case with pressure sorters per se is known - in the rear part of the inlet space, already thickened fiber suspension to be reprocessed back in the axial direction and thereby to ensure a more uniform consistency of the fiber suspension to be sorted and an even more extensive separation of usable fibers into the accept material space.
  • embodiments of the pressure sorter according to the invention are preferred in which the longitudinal direction of the first flank of each profile element is inclined relative to the axial direction in such a way that the first flanks exert an axial conveying effect on the fiber suspension located in the inflow chamber towards the second axial end of the inflow chamber. It has been shown that the sorting result can be improved even further as a result of this type of conveying effect, fiber suspension which has not yet thickened is intensified from the inlet-side end of the inlet space in the rear end thereof Area (the area facing the second axial end of the inlet space) is promoted and thereby the consistency of the fiber suspension to be sorted along (in the axial direction) of the rotor or the sieve is evened out.
  • the first flanks of the profile elements at the front are intended to generate positive pressure surges and to drive the fiber suspension in the direction of rotation. Both can best be achieved by designing the profile elements in such a way that their first flank projects approximately in the radial direction over the rotor peripheral surface sector located in front of it.
  • first flank could also be slightly inclined with respect to the radial direction, namely obliquely inwards (in the direction of the rotor axis) and rear (counter to the direction of rotation), while first flanks inclined obliquely outwards and backwards (as in the DE- PS 37 01 669 shown) have the consequence that the fiber suspension located in front of a profile element is only pushed radially outwards against the screen and is not accelerated or is hardly accelerated in the direction of rotation.
  • each profile element can extend in the direction of the rotor axis over the entire length of the rotor circumference encompassed by the sieve; in this case the rotor has only one (in Rotor circumferential direction) row of profile elements and gaps arranged between them.
  • pressure sorters according to the invention with a different rotor design are recommended:
  • Such pressure sorters are characterized in that the rotor has at least one first axial rotor circumferential surface section facing the first axial end of the inlet space and one adjacent to the latter in the axial direction second axial circumferential surface section, the first flanks of the profile elements of the second section being set back in relation to the first flanks of the profiled elements of the first section against the direction of rotation, and the lengths of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor are dimensioned such that adjacent circumferential rotor sectors (gaps) in the axial direction of the two axial rotor sections overlap in the direction of rotation.
  • the rotor of such a pressure sorter according to the invention thus has in particular two axial sections and thus two rows of profile elements (running in the rotor circumferential direction) and gaps arranged therebetween, the profile elements of one row and thus the gaps of this row compared to those of the other row only in the rotor circumferential direction are widely offset from one another that the gaps of both rows still form channels which extend in the axial direction over both rows or both rotor sections.
  • a staggered arrangement of the profile elements as described above now has the following effects, especially if the front first flanks are inclined relative to the axial direction in such a way that they have a conveying effect in the direction of the second axial end of the inlet space: that alone Axial flow through the annular gap between the rotor circumference and sieve (of the inlet space) caused by the delivery pressure in the inlet of the pressure sorter has the result that material accumulations on the first flanks of the profile elements of the first axial rotor section slide along these first flanks in the direction of the second axial end of the inlet space ; if these accumulations of material come to the edges of the profile elements of the first rotor section facing the second axial end of the inlet space, they are mixed there with fiber suspension due to the turbulence occurring there, so that the accumulations of material dissolve at least essentially before the fiber suspension of the next first flank Profile element of the second axial rotor section is detected.
  • the overlap of one another in the axial direction of adjacent rotor peripheral surface sectors (gaps) - measured in the rotor peripheral direction - is at least approximately 50% of the length of one of the rotor peripheral surface sectors.
  • the profile elements of different axial rotor sections could be designed identically. However, it is advisable to take into account the different consistency of the fiber suspension to be sorted in the different axial areas of the annular space between the rotor circumference and sieve by a correspondingly different design of the profile elements, in order not to cause unnecessarily strong positive and negative pressure impulses either in certain axial areas of this annular space generate or too small in other axial areas of this annulus generate positive and negative pressure impulses.
  • the height of the first flanks of the profile elements in the first axial rotor circumferential surface section measured in the radial direction can be dimensioned smaller than in the second rotor circumferential surface section for the same purpose.
  • first flank of the profile elements it is advisable to design the first flank of the profile elements in such a way that it can be used to effectively accelerate the fiber suspension in the direction of rotation.
  • First flanks of the profile elements designed in this way are particularly advantageous since they can be used to accelerate the fiber suspension in the direction of rotation up to the circumferential speed of the rotor, because then maximum positive pressure pulses and particularly strong turbulence are generated by the profile elements.
  • Pressure sorters which have become known to date have a rotor drive which only allows operation at a very specific rotor speed.
  • the invention now remedies this by proposing to use a three-phase motor as the motor for driving the rotor. which is preceded by a frequency converter that is controllable with regard to its output frequency.
  • the rotor speed can thus be varied solely by changing the setting of the frequency converter and thus the frequency of the feed current for the three-phase motor, and can thus be adapted to the desired sorting method or sorting result.
  • the strength of the nonwoven formation on the inlet side of the sieve depends crucially on the rotor speed and the strength of the nonwoven formation in turn influences the size of the pressure difference which occurs between the inlet side of the sieve and the other side of the sieve, i.e. there is between the inlet space and the accept material space, this pressure difference can be used according to the invention as a controlled variable for the frequency converter;
  • the frequency converter can thus be controlled by a measuring device for measuring the pressure difference between the inlet space and the accepting space. In this way, by specifying a desired pressure difference, the strength of the nonwoven formation on the inlet side of the screen and thus the sorting result can be specified.
  • the invention proposes some particularly advantageous embodiments of the rotor of the pressure sorter according to the invention.
  • the rotor has a circular-cylindrical and hollow rotor body, the peripheral surface of which Forms rotor circumferential surface sectors and in which the first flanks of the profile elements are formed by strips attached to the circumferential surface of the rotor body and the second flanks of the profile elements are formed by sheets which are curved in a side view, the front edges of which are fastened to the strips and the rear edges of which are fastened to the rotor body circumferential surface .
  • the strips and sheets could be fastened, for example, by screws to the rotor body or to the strips, but embodiments are preferred in which the strips are welded onto the rotor body and / or in which the sheets are welded onto the strips and the rotor body.
  • care is expediently taken to ensure that the cavities are closed in a liquid-tight manner in order to avoid the occurrence of imbalances.
  • this problem can also be remedied by filling the cavities formed by the circumferential surface of the rotor body and the profile elements with a plastic, which can be, for example, a hardenable casting resin, but it is more advantageous if an in-situ foamed plastic is used , because it allows these cavities to be filled easily and completely so that liquid cannot penetrate into these cavities.
  • a plastic which can be, for example, a hardenable casting resin
  • an embodiment of the pressure sorter according to the invention should be used which has a turbulence-generating profile on the inlet side of the sieve.
  • the actual pressure sorter 10 shown in FIG. 1 with a housing 14 standing on supports 12 also includes a motor 18 standing on a frame 16, which is a three-phase or three-phase AC motor, which is operated by means of a pulley 20 and V-belt 22 drives a pulley 24, which is fastened on a rotor shaft 26 rotatably mounted in the frame 16 and the housing 14.
  • a motor 18 standing on a frame 16 which is a three-phase or three-phase AC motor, which is operated by means of a pulley 20 and V-belt 22 drives a pulley 24, which is fastened on a rotor shaft 26 rotatably mounted in the frame 16 and the housing 14.
  • the housing 14 essentially consists of a left end wall 28 according to FIG. 1, a circular cylindrical housing jacket 30 arranged concentrically to the rotor shaft 26 and a housing cover 32 which are connected to one another in a pressure-tight manner.
  • the rotor shaft 26 which is passed through the end wall 28 in a pressure-tight manner, carries a rotor, designated as a whole by 36, which can be driven about the axis 34 by means of the rotor shaft 26 and is surrounded by a circular cylindrical sieve 38 which is concentric with the axis 34 and which is attached to two on the housing jacket 30 attached annular housing elements 40 and 42 is fixed and is held by these housing rings.
  • the axial length (in the direction of the axis 34) of the rotor 36 is equal to the axial length of the effective area of the screen 38 between the housing rings 40 and 42.
  • an inlet connection 46 is provided, through which - as indicated by the arrow F - the fiber suspension to be processed or sorted is conveyed into the pressure sorter, by means of a pump, not shown.
  • an outlet connection 48 is attached to the housing jacket 30, through which the so-called accept material - as indicated by the arrow A - leaves the pressure sorter.
  • the accepted substance is the part of the fiber suspension that has passed the sieve 38.
  • a second outlet connection 50 is finally fastened, through which the so-called rejects - as indicated by the arrow R in FIG. 2 - leaves the pressure sorter; the reject material is the part of the fiber suspension to be processed which cannot pass through the sieve 38.
  • the inlet connection 46 will be arranged contrary to the illustration in FIG. 1 so that the fiber suspension to be sorted flows approximately tangentially into the housing 14, just as the outlet connection 50 for the rejects is oriented tangentially (see FIG. 2).
  • the outlet connection 48 could of course also be arranged at the bottom of the housing jacket 30, insofar as the installation of the pressure sorter 10 permits the removal of the accepted substance downwards.
  • the fiber suspension to be processed which is fed into the pressure sorter 10 via an inlet connection 46, first arrives in an inlet space 52 and then enters an annular space between the circumference of the rotor 36 and the sieve 38, which will be referred to below as the inlet space 54, namely the fiber suspension to be sorted into the latter via a first axial end 54a of this inlet space.
  • the fiber suspension flows helically through the inlet space 54 from its first end 54a the second end 54b thereof, part of the fiber suspension passing through openings in the sieve 38 and thus entering the accepting material space 58.
  • the reject leaves the inlet space 54 at its second end 54b and thus arrives in the reject space 56, from which the reject leaves the pressure sorter via the second outlet connection 50.
  • the axis 34 runs at least approximately horizontally, but in principle it would also be conceivable to set up the pressure sorter in such a way that its axis 34 runs at least approximately vertically.
  • a measuring device 60 which comprises a first pressure transmitter 62 and a second pressure transmitter 64, which are arranged in the inlet connector 46 and in the first outlet connector 48, but also also in the inlet chamber 52 or in the accept material chamber 58 could be.
  • a difference former 74 which delivers at its output a control signal proportional to the pressure difference, which is applied via line 76 to the control input of a frequency converter 78.
  • This is fed from a current source, not shown, with a 3-phase alternating current or three-phase current of frequency f 1 and supplies a three-phase current of frequency f 2 for driving three-phase motor 18, frequency f 2 being a function of the control signal generated by difference generator 74.
  • the rotor 36 is driven at a speed which is a function of this control signal and thus the pressure difference between the inlet space 54 and the accept material space 58.
  • potentiometers or other actuating elements could also be provided in the lines 66 and 68, by means of which the signals supplied by the pressure transmitters 62 and 64 can be changed, in order in this way to make the dependence on the line 76 possible To be able to influence the control signal from the pressure difference mentioned.
  • a hub 80 fixedly connected to the rotor shaft 26 carries a closed, hollow circular cylindrical rotor body 82 with a circular cylindrical rotor jacket 84.
  • This has a first axial end 84a at the first axial end 54a of the inlet space 54 and a second axial end 84b at the second axial end 54b of the Inlet space and outside carries two sets of profile elements, namely a first set, which is formed by profile elements 86a, 86b, 86c and 86d, and a second set, formed by profile elements 88a, 88b, 88c and 88d.
  • the first set of profile elements forms a first row of profile elements extending in the rotor circumferential direction or direction of rotation U of the rotor and gaps 86a ', 86b', 86c 'and 86d' arranged between them, and this row defines a first axial rotor section 90 which defines the inlet space 52 faces;
  • the second set of profile elements 88a-88d forms a second, likewise row of profile elements and gaps 88a ', 88b', 88c 'and 88d' arranged between them, and this second row defines a second axial rotor section 92, which is adjacent to the rejects space 56.
  • all profile elements are of the same height (measured in the direction of the axis 34), but depending on the desired sorting result and / or depending on the type of fiber suspension to be sorted, it could be expedient to increase or decrease the height of the first row choose as the height of the second row. It may also be expedient to provide the rotor with more than two such rows.
  • each profile element has a front lying in the direction of rotation U.
  • End face or first flank I which runs perpendicular to the circular-cylindrical outer circumferential surface of the rotor shell 84 and thus to the surface of the gap lying in front of it in the direction of rotation U, and a back surface or second flank II directly adjoining the first flank I, which runs counter to the direction of rotation U in a radial direction Direction inwards and thus falls towards the axis 34, so that the profile elements have a cross section perpendicular to the axis 34 which is similar to a very acute-angled triangle which was bent concentrically to the axis 34.
  • the fiber suspension in the inlet space 54 is strongly accelerated, at most up to the rotational speed of the profile elements.
  • the falling second flanks II generate negative pressure pulses, by means of which liquid is sucked back from the accept material space 58 through the sieve openings into the inlet space 54.
  • the first flanks I do not run parallel to the axis 34, but form an acute angle a with the direction of the axis 34, and in fact the flanks are inclined with respect to the direction of the axis 34, so that the direction the flow component of the fiber suspension in the axis 34 Inlet space 54 is reinforced in the direction from the first axial end 54a of the inlet space to the second axial end 54b thereof
  • the profile elements 86a-86d of the first row - measured in the rotor circumferential direction or direction of rotation U - are shorter than the profile elements 88a-88d of the second row.
  • This measure serves the purpose of adapting the effect of the profile elements to the different consistency of the fiber suspension, the consistency of which increases in the inlet space 54 from its first end 54a to its second end 54.
  • each of the profile elements 86a-86d of the first row extends over a circumferential angle of 45 ° (this is the maximum length L 1 of the profile elements)
  • the length of the profile elements to the second axial end 84b of the Rotor jacket 84 decreases because the first flanks run obliquely to the direction of the axis 34, while the rear edges of the second flanks II are aligned parallel to the axis 34.
  • the smallest length L 1 'of the gaps 86a' - 86d 'of the first row is also 45 ° and is therefore equal to the greatest length L 1 of the profile elements of this row, the length of the gaps in the direction of the second axial end 84b of the rotor shell 84 increases.
  • the maximum length L 2 of the profile elements 88a-88d of the second row is 53 ° in this embodiment; Since, according to the invention, the number of profile elements of the second row is equal to the number of profile elements of the first row, the minimum length L 2 'of the gaps 88a' - 88d 'of the second row results in a lower value of 37 ° here.
  • the profile elements 88a-88d of the second row and thus their gaps are offset relative to the profile elements of the first row or their gaps against the direction of rotation U, the size of the offset thus being based on the lengths of the profile elements or the gaps are coordinated so that adjacent gaps of the two rows in the axial direction overlap in the direction of rotation U or in the rotor circumferential direction to such an extent that they form a continuous channel in the axial direction which extends from one axial end 84a of the rotor shell 84 to whose other axial end 84b extends.
  • the inside width L 3 of this channel is 25 °, the inside width being understood as the width which the observer sees in the direction of the axis 34 when the rotor is viewed from the front.
  • the lengths of the profile elements of the first row are therefore approximately equal to the lengths of the gaps of the first row, the lengths of the profile elements of the second row are greater than the lengths of the profile elements of the first row, and the length of the gaps of the second row are smaller than the lengths of the profile elements in the second row and smaller than the lengths of the gaps in the first row.
  • steps 90 by means of which the following effect is achieved: accumulations of fibers and impurities, which can occur on the first flanks of the profile elements 86a-86d of the first row, slide due to the axial flow component of the Fiber suspension in the inlet space 54 along the first flanks I of the profile elements of the first row in the direction of the second axial end 54b of the inlet space 54 and thus reach the steps 90, in the area of which they are dissolved due to the strong turbulence there and mixed with the fiber suspension - accumulations of fibers and impurities on the first flanks I of the profile elements 88a-88d of the second Row are also transported in the axial direction and enter the reject space 56.
  • the lengths of the profile elements and the gaps were expressed in circumferential angles above.
  • the lengths L 1 and L 2 are in a range between approximately 200 mm and approximately 450 mm.
  • the circumferential speeds of the rotor achieved by adjusting the rotor speed are expediently between approximately 10 m / s and approximately 40 m / s, the best sorting results generally being achieved with circumferential speeds of approximately 15 to approximately 30 m / s.
  • the sieve openings 38a of the sieve 38 are bores, their diameter is expediently approximately 1 mm to approximately 3.5 mm if the rotor is operated at a peripheral speed of approximately 10 to approximately 15 m / s . Smaller holes can be used at higher peripheral speeds; expediently one operates a pressure sorter according to the invention with rotor peripheral speeds of approx. 15 to approx. 40 m / s and then chooses bores with a diameter of approx. 0.5 to approx. 1.5 mm for the sieve openings.
  • the screen openings 38a are slits, then these should have a rotor circumferential speed of approximately 10 to approximately 15 m / s Have a width of about 0.4 to about 0.6 mm; Even in the case of slots, finer screen openings can be used at higher rotor peripheral speeds, and since rotor peripheral speeds of approximately 15 to approximately 40 m / s are preferred, slot-shaped screen openings with a width of approximately 0.1 mm to approximately 0.35 mm recommended.
  • FIG. 3 and 4 show the structure of the profile elements 86a-86d and 88a-88d of the preferred embodiment shown.
  • Each of these profile elements consists - apart from the rotor casing 84 - of a strip 100 forming the first flank I, a bent sheet 102 forming the second flank II and two side walls 104, reference being made to FIG. 3 to indicate that in this figure because of the oblique course of the first flanks and thus the strips 100 the latter were not cut perpendicular to their longitudinal extension, but obliquely thereto.
  • the cavities 106 of the profile elements enclosed by the rotor jacket 84, the strips 100, the sheets 102 and the side walls 104 should be liquid-tight or filled with a filler such as e.g. a foam plastic, to avoid imbalances in the rotor. The same applies to the cavity of the rotor body 82.

Abstract

A pressure sorter for the preparation of fibre suspensions obtained from waste paper, with a filter (38) surrounding a rotor (36), a feed chamber (54) between the rotor periphery and the filter and an accepts chamber (58) outside the filter and with section components (86a - 86d) on the peripheral surface of the rotor to generate positive and negative pressure pulses. In order to improve sorting and prolong the useful life of the filter, there is a rotor peripheral area sector in each of the axial sections of the rotor peripheral area acting on the filter between two successive section components in the direction of the rotor periphery, said sector being part of a jacket surface parallel to the feed site of the filter. Measured in the direction of the rotor periphery, the length of each section component is at least approximately the same as that of the next rotor peripheral surface sector, the length of the latter is, however, at least 30 % of the length of the section component in front of it. The section components are designed and arranged at the periphery of the rotor in such a way that, viewed in the direction of the filter axis, the rotor peripheral surface sectors form through channels between the section components along the region of the rotor surrounded by the filter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer für Fasersuspensionen, insbesondere zur Aufbereitung von aus Altpapier gewonnenen Fasersuspensionen, mit einem Gehäuse, in dem ein stationäres, zu einer Siebachse rotationssymmetrisches Sieb angeordnet ist, welches im Gehäuse einen vom Sieb umfaßten Zulaufraum von einem außerhalb des Siebs liegenden Gutstoffraum trennt, sowie mit einem durch einen Motor um die Siebachse antreibbaren Rotor, dessen Umfangsfläche zusammen mit einer Zulaufseite des Siebs den Zulaufraum in radialer Richtung begrenzt, einem mit einem ersten axialen Ende des Zulaufraums kommunizierenden Zulauf für die zu behandelnde Fasersuspension und einem mit einem zweiten axialen Ende des Zulaufraums kommunizierenden Spuckstoffauslaß, wobei zur Erzeugung positiver und negativer Druckstöße in der Fasersuspension an der Umfangsfläche des Rotors Profilelemente vorgesehen sind.The invention relates to a pressure sorter for fiber suspensions, in particular for the preparation of fiber suspensions obtained from waste paper, with a housing in which a stationary sieve, which is rotationally symmetrical to a sieve axis, is arranged, which separates an inlet space encompassed by the sieve from an accept material space located outside the sieve , and with a rotor that can be driven by a motor around the sieve axis, the circumferential surface of which, together with an inlet side of the sieve, delimits the inlet chamber in the radial direction, an inlet communicating with a first axial end of the inlet chamber for the fiber suspension to be treated and one with a second axial end of the inflow space communicating with rejects outlet, profile elements being provided on the peripheral surface of the rotor for generating positive and negative pressure surges in the fiber suspension.

Bei derartigen Drucksortierern besteht grundsätzlich das Problem, daß, werden keine geeigneten Gegenmaßnahmen ergriffen, der Durchsatz an brauchbarer Fasersuspension durch das Sieb hindurch in den Gutstoffraum dadurch drastisch herabgesetzt wird, daß die Sieböffnungen auf der Zulaufseite des Siebs durch in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltene Verunreinigungen, aber auch durch Faserzusammenballungen verstopft werden; außerdem neigen derartige Drucksortierer grundsätzlich dazu, daß während ihres Betriebs die in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltenen Fasern auf der Siebzulaufseite ein Faservlies bilden, durch welches ein an sich erwünschter hoher Durchsatz brauchbarer Fasern (langer sowie kurzer) durch die Sieböffnungen hindurch in den Gutstoffraum verhindert und außerdem ein zumindest in den meisten Fällen unerwünschtes Fraktionieren der Fasersuspension bewirkt wird - hierunter versteht man eine Aufteilung der in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltenen Fasermenge in kürzere und längere Fasern, wobei ein solches Faservlies vor allem längere Fasern am Durchtritt durch das Sieb hindurch in den Gutstoffraum hindert.With such pressure sorters there is basically the problem that, if no suitable countermeasures are taken, the throughput of usable fiber suspension through the sieve into the accept material space is drastically reduced by the fact that the sieve openings on the inlet side of the sieve are contaminated by impurities contained in the fiber suspension to be processed, but also through Clumps of fibers are blocked; In addition, such pressure sorters generally tend to the fact that during operation the fibers contained in the fiber suspension to be processed form a nonwoven fabric on the sieve inlet side, by means of which a desired high throughput of usable fibers (long and short) through the sieve openings prevents them from entering the accept material space and also an at least in most cases undesirable fractionation of the fiber suspension is brought about - this is understood to be a division of the amount of fibers contained in the fiber suspension to be processed into shorter and longer fibers, such a nonwoven fabric preventing above all longer fibers from passing through the sieve into the accept material space.

Im Stand der Technik lassen sich die unterschiedlichsten Maßnahmen finden, durch welche versucht wurde, alle oder einen Teil der vorstehend aufgeführten Probleme zu beherrschen, wobei man sich in diesem Zusammenhang vor Augen halten muß, daß bei Drucksortierern der eingangs erwähnten Art durch die mit ihren Profilelementen erzeugten negativen Druckstösse die Sieböffnungen rückgespült werden sollen, d.h. durch das Erzeugen von Unterdruckphasen im Zulaufraum soll Flüssigkeit aus dem Gutstoffraum durch die Sieböffnungen hindurch in den Zulaufraum zurückgesaugt werden, um auf der Zulaufseite der Sieböffnungen angesammelte Verunreinigungen und Faserzusammenballungen aus den Sieböffnungen herauszuspülen.In the prior art, a wide variety of measures can be found by which attempts have been made to master all or part of the problems listed above, it being necessary to bear in mind in this connection that pressure sorters of the type mentioned at the outset are those with their profile elements generated negative pressure surges the screen openings are to be backwashed, ie by generating negative pressure phases in the inlet space, liquid is to be sucked back out of the accept material space through the sieve openings into the inlet space in order to flush out contaminants and fiber aggregates accumulated on the inlet side of the sieve openings from the sieve openings.

Eine erste Maßnahme, welche sich dem Stand der Technik entnehmen läßt, besteht darin, die Sieböffnungen so zu gestalten, daß sie sich in Durchlaßrichtung (d.h. in Richtung vom Zulaufraum zum Gutstoffraum) erweitern (siehe z.B. US-PS 3 581 903), um die Gefahr des Verstopfens der Sieböffnungen zu verringern.A first measure, which can be found in the prior art, is to design the screen openings in such a way that they widen in the passage direction (ie in the direction from the inlet space to the accept material space) (see, for example, US Pat. No. 3,581,903) by the Reduce the risk of clogging of the sieve openings.

Um sowohl ein Rückspülen der Sieböffnungen zu bewirken, als auch das Entstehen eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs zu verhindern, wurde ein anderer bekannter Drucksortierer (siehe z.B. US-PS 4 276 159) mit einem Rotor ausgestattet, welcher nahe der Siebzulaufseite umlaufende Reinigungsflügel mit im Schnitt senkrecht zur Rotorachse tragflügelähnlichem Profil zur Erzeugung positiver und negativer Druckstösse aufweist, sowie sein Sieb so gestaltet, daß sich infolge einlaßseitig erweiterter Sieböffnungen eine "aufgerauhte" Siebzulaufseite ergiebt, um durch das Zusammenwirken der umlaufenden Rotorflügel mit der im Zulaufraum befindlichen Fasersuspension und der so profilierten Zulaufseite des Siebs an dieser und in deren Nachbarschaft in der aufzubereitenden Fasersuspension Turbulenzen zu erzeugen, welche dem Entstehen eines Faservlieses auf der Siebzulaufseite entgegenwirken.In order to both backwash the sieve openings and prevent the formation of a nonwoven fabric on the inlet side of the sieve, another known pressure sorter (see, for example, US Pat. No. 4,276,159) was equipped with a rotor, which has peripheral cleaning blades near the sieve inlet side on average perpendicular to the rotor axis has a wing-like profile for generating positive and negative pressure surges, and its sieve is designed in such a way that a "roughened" sieve inlet side results as a result of sieve openings widened on the inlet side, in order to work through the interaction of the rotating rotor blades with the fiber suspension in the inlet chamber and so on profiled inlet side of the sieve on this and in its vicinity in the fiber suspension to be processed to generate turbulence which counteracts the formation of a nonwoven fabric on the sieve inlet side.

Dem Stand der Technik lassen sich auch schon die unterschiedlichsten Vorschläge für die Gestaltung eines Rotors eines Drucksortierers entnehmen, und zwar speziell bezüglich der Gestaltung der Profilelemente zur Erzeugung positiver und negativer Druckstösse in der Fasersuspension im Zulaufraum und/im Gutstoffraum des Drucksortierers. Lange Zeit üblich waren die zuvor beschriebenen Reinigungsflügel, wie sie sich z.B. der US-PS 4 276 159 entnehmen lassen, sowie leistenförmige Profilelemente, welche ungefähr parallel zur Siebachse verlaufen und auf der Umfangswand eines kreiszylindrischen und hohlen Rotorkörpers befestigt sind. Beispiele für solche leistenförmigen Profilelemente, welche in Rotorumfangsrichtung in erheblichem Abstand voneinander angeordnet sind, lassen sich z.B. der Figur 3 der DE-PS 25 26 657 sowie der Figur 3 der US-PS 4 200 537 entnehmen; dabei zeigt der zuletzt erwähnte Stand der Technik leistenförmige Profilelemente mit einem ungefähr dreieckigen Querschnitt, welche eine in Rotationsrichtung vorn liegende und in radialer Richtung über die Umfangsfläche des Rotorkörpers vorspringende, d.h. ungefähr senkrecht zur Rotorkörperumfangsfläche verlaufende erste Flanke und eine nach hinten schräg abfallende zweite Flanke aufweisen. Mit der senkrechten vorderen Flanke wird die im Zulaufraum des Drucksortierers befindliche Fasersuspension in Umlaufrichtung beschleunigt und sie erzeugt außerdem positive Druckstösse, während mit der abfallenden zweiten Flanke negative Druckstösse erzeugt werden.The most varied of proposals for the design of a rotor of a pressure sorter can already be found in the prior art, specifically with regard to the design of the profile elements for generating positive and negative pressure surges in the fiber suspension in the inlet space and / in the accept material space of the pressure sorter. For a long time, the cleaning blades described above, as can be seen, for example, from US Pat. No. 4,276,159, as well as strip-shaped profile elements which run approximately parallel to the sieve axis and are fastened to the peripheral wall of a circular-cylindrical and hollow rotor body, were customary. Examples of such strip-shaped profile elements which are arranged at a considerable distance from one another in the circumferential direction of the rotor can be found, for example, in FIG. 3 of DE-PS 25 26 657 and FIG. 3 of US Pat. No. 4,200,537; the last-mentioned state of the art shows strip-shaped profile elements with an approximately triangular cross-section, which have a first flank lying in front in the direction of rotation and projecting in the radial direction over the circumferential surface of the rotor body, that is to say approximately perpendicular to the circumferential surface of the rotor body, and a second flank sloping towards the rear. With the vertical front flank, the fiber suspension in the inlet area of the pressure sorter is accelerated in the direction of circulation and it also generates positive pressure surges, while negative pressure surges are generated with the falling second flank.

Weitere Rotorformen ergeben sich z.B. aus der DD-PS 129 814 sowie den US-Patentschriften 3 912 622, 3 726 401 und 3 400 820 entnehmen, jedoch sind diese bekannten Rotorformen bezüglich der im folgenden zu erörternden Erfindung ohne Belang.Further rotor shapes result e.g. from DD-PS 129 814 and US Pat. Nos. 3,912,622, 3,726,401 and 3,400,820; however, these known rotor shapes are irrelevant to the invention to be discussed below.

Andere bekannte Vorschläge befassen sich mit dem Problem, daß durch die in Richtung der Siebachse längs des Siebs durchgehenden Reinigungsflügel oder leistenförmigen Profilelemente in der Fasersuspension solche Druckimpulse erzeugt werden, daß sich diese im Stoffauflauf einer dem Drucksortierer nachgeordneten Papiermaschine störend bemerkbar machen (es kann sich dadurch auf dem Langsieb einer Papiermaschine ein ungleichmäßiges Faservlies ausbilden). Grundgedanke der bekannten Lösungen dieses Problems ist es, die Profilelemente quer zur Siebachse in mehrere Segmente zu unterteilen und diese Segmente auf der Umfangsfläche eines kreiszylindrischen Rotorkörpers in einer solchen Anordnung zu befestigen, daß in Richtung der Sieb- oder Rotorachse aufeinanderfolgende Segmente in Rotorumfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Dabei bilden die Profilelementsegmente eines axialen Rotorabschnitts in Rotorumfangsrichtung jeweils eine Reihe, wobei sich zwischen jeweils zwei in Rotorumfangsrichtung aufeinanderfolgenden Segmenten eine Lücke befindet und die Längen der Profilelementsegmente und der Lücken - in Rotorumfangsrichtung gemessen - derart bemessen sind und der erwähnte Versatz derart gewählt wurde, daß - in Richtung der Sieb- oder Rotorachse gesehen - die Profilelementsegmente eines axialen Rotorabschnitts die Lücken zwischen den Profilelementsegmenten der benachbarten axialen Rotorabschnitte überdecken. Ein Beispiel für eine solche Rotorgestaltung läßt sich der DE-PS 37 01 669 entnehmen (siehe insbesondere Fig. 3); bei diesem bekannten Rotor wurden die in Rotationsrichtung vorn liegenden Stirnflächen oder ersten Flanken der Profilelementsegmente so gestaltet, daß sie im Schnitt senkrecht zur Rotorachse ein konkaves, kreisbogenförmiges Profil aufweisen, welches von der Umfangsfläche des kreiszylindrischen Rotorkörpers entgegen der Rotationsrichtung schräg nach hinten und in radialer Richtung nach außen ansteigt, um die Schlagwirkungen der von den Profilelementsegmenten erzeugten Druckpulsationen herabzusetzen (siehe Spalte 1, Zeilen 12-14 der DE-PS 37 01 669).Other known proposals deal with the problem that such pressure impulses are generated in the fiber suspension by the cleaning blades or strip-shaped profile elements in the fiber suspension which are continuous in the direction of the sieve axis, such that they become disturbing in the headbox of a paper machine arranged downstream of the pressure sorter (this can result Form an uneven nonwoven fabric on the wire of a paper machine). The basic idea of the known solutions to this problem is to divide the profile elements transversely to the sieve axis into several segments and to fasten these segments on the circumferential surface of a circular cylindrical rotor body in such an arrangement that successive segments in the direction of the sieve or rotor axis are mutually offset in the circumferential direction of the rotor . The profile element segments of an axial rotor section each form a row in the rotor circumferential direction, with between There are two gaps in each case in two successive segments in the circumferential direction of the rotor and the lengths of the profile element segments and the gaps - measured in the circumferential direction of the rotor - are dimensioned in such a way and the offset mentioned was chosen such that - seen in the direction of the sieve or rotor axis - the profile element segments of an axial rotor section Cover gaps between the profile element segments of the adjacent axial rotor sections. An example of such a rotor design can be found in DE-PS 37 01 669 (see in particular Fig. 3); In this known rotor, the front faces or first flanks of the profile element segments lying in the direction of rotation were designed so that they have a concave, circular arc-shaped profile in section perpendicular to the rotor axis, which profile runs obliquely backwards and in the radial direction from the circumferential surface of the circular-cylindrical rotor body against the direction of rotation increases to the outside in order to reduce the impact effects of the pressure pulsations generated by the profile element segments (see column 1, lines 12-14 of DE-PS 37 01 669).

Schließlich ist aus der US-PS 4 855 038 und der letzterer entsprechenden EP-0 206 975-B ein Drucksortierer der eingangs erwähnten Art bekannt geworden, dessen Rotor als trommelförmiger Hohlkörper ausgebildet ist, wobei die Umfangswand des Rotorkörpers zwei in Rotorumfangsrichtung unmittelbar aneinander anschließende Profilelemente bildet, deren jedes eine senkrechte, in einer Durchmesserebene des Rotors liegende vordere erste Flanke sowie eine sich daran anschließende, entgegen der Rotationsrichtung abfallende zweite Flanke aufweist. Jedes dieser Profilelemente erstreckt sich in Richtung der Rotor- oder Siebachse über die ganze Länge des Rotors, so daß dies auch für die parallel zur Rotorachse verlaufenden vorderen ersten Flanken der Profilelemente gilt. Außerdem weist dieser bekannte Drucksortierer ein kreiszylindrisches Sieb auf, dessen Zulaufseite (auch bei Außerachtlassung der Sieböffnungen) nicht glatt, sondern vielmehr profiliert ist. Sinn und Zweck der Gestaltung des Rotors und der Zulaufseite des Siebs dieses bekannten Drucksortierers ist es, jeden Bereich des Siebs ständig entweder einem positiven oder einem negativen Druckimpuls auszusetzen, infolge der senkrechten vorderen Flanken der Profilelemente und der dadurch bewirkten starken Beschleunigung der Fasersuspension in Rotationsrichtung in Verbindung mit der profilierten Zulaufseite des Siebs starke Turbulenzen in der im Zulaufraum des Drucksortierers befindlichen Fasersuspension zu erzeugen und schließlich mit den langen abfallenden zweiten Flanken der Profilelemente erhebliche Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum des Drucksortierers zurückzusaugen, um so durch eine Kombination aller dieser Maßnahmen das Entstehen eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs mit Sicherheit zu unterbinden.Finally, from US Pat. No. 4,855,038 and the latter corresponding EP-0 206 975-B, a pressure sorter of the type mentioned at the outset is known, the rotor of which is designed as a drum-shaped hollow body, the peripheral wall of the rotor body being two profile elements directly adjoining one another in the rotor circumferential direction forms, each of which has a vertical, first front flank lying in a diameter plane of the rotor and an adjoining second flank falling against the direction of rotation. Each of these profile elements extends in the direction of the rotor or sieve axis over the entire length of the rotor, so that this also applies to the front first flanks of the profile elements running parallel to the rotor axis. In addition, this known Pressure sorter on a circular cylindrical screen, the inlet side (even if the screen openings are disregarded) is not smooth, but rather profiled. The purpose of the design of the rotor and the inlet side of the sieve of this known pressure sorter is to continuously expose each area of the sieve to either a positive or a negative pressure pulse, due to the vertical front flanks of the profile elements and the resulting strong acceleration of the fiber suspension in the direction of rotation in Connection with the profiled inlet side of the sieve to generate strong turbulence in the fiber suspension located in the inlet area of the pressure sorter and finally, with the long, falling second flanks of the profile elements, to draw significant amounts of liquid from the accepted material space through the sieve back into the inlet area of the pressure sorter, in order to use a combination all of these measures to prevent the formation of a nonwoven on the inlet side of the screen with certainty.

Ein Drucksortierer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-4 744 894 bekannt.A pressure sorter according to the preamble of claim 1 is known from US-A-4 744 894.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Drucksortierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit relativ feinen Sieböffnungen ein gutes Sortierergebnis in allen in der Praxis vorkommenden Konsistenzbereichen aufzubereitender Fasersuspensionen ermöglicht und dabei insbesondere einen störungsfreien Dauerbetrieb gewährleistet.The invention had for its object to provide a pressure sorter of the type mentioned which, with relatively fine sieve openings, enables a good sorting result in all fiber suspensions to be processed which occur in practice and which in particular ensures trouble-free continuous operation.

Ausgehend von einem Drucksortierer der eingangs erwähnten Art mit Profilelementen, welche sich in Rotorumfangsrichtung erstrecken und jeweils eine in Rotationsrichtung vorn liegende erste Flanke zum Antreiben der Fasersuspension in Rotationsrichtung sowie eine entgegen der Rotationsrichtung hinter der ersten Flanke liegende zweite Flanke zum Zurücksaugen von Flüssigkeit aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum aufweisen, läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß in jedem auf das Sieb einwirkenden axialen Abschnitt der Rotorumfangsfläche zwischen zwei in Rotorumfangsrichtung aufeinanderfolgenden Profilelementen ein Rotorumfangsflächensektor vorgesehen ist, über den diese Profilelemente in radialer Richtung vorstehen und welche Teil einer zur Siebzulaufseite parallelen sowie zur Siebachse rotationssymmetrischen Mantenfläche ist, wobei - in Rotorumfangsrichtung gemessen - die maximale Länge eines jeden Profilelements mindestens ungefähr gleich groß ist wie die minimale Länge des entgegen der Rotationsrichtung nachfolgenden Rotorumfangsflächensektors, die minimale Länge des letzteren jedoch mindestens jeweils ungefähr 30 % der maximalen Länge des in Rotationsrichtung davor liegenden Profilelements beträgt, und wobei die Profilelemente derart gestaltet und am Rotorumfang derart angeordnet sind, daß - in Richtung des Siebachse gesehen - die Rotorumfangsflächensektoren zwischen den Profilelementen längs des vom Sieb umfaßten Bereichs des Rotors durchgehende Kanäle bilden, und daß die Längsrichtung der ersten Flanke mit der axialen Richtung einen spitzen Winkel bildet.Starting from a pressure sorter of the type mentioned at the outset with profile elements which extend in the circumferential direction of the rotor and in each case a first flank lying at the front in the direction of rotation for driving the fiber suspension in the direction of rotation and a second flank lying behind the first flank against the direction of rotation for sucking back liquid from the accept material space through the sieve into the inlet space, this can be Solve the task according to the invention in that in each axial section of the rotor peripheral surface acting on the screen, between two successive profile elements in the rotor peripheral direction, a rotor peripheral surface sector is provided, over which these profile elements protrude in the radial direction and which is part of a surface area parallel to the screen inlet side and rotationally symmetrical to the screen axis, whereby - Measured in the circumferential direction of the rotor - the maximum length of each profile element is at least approximately the same length as the minimum length of the rotor circumferential surface sector that follows in the opposite direction of rotation, but the minimum length of the latter is in each case at least approximately 30% of the maximum length of the profile element lying in front of it in the direction of rotation, and wherein the profile elements are designed and arranged on the rotor circumference in such a way that - viewed in the direction of the screen axis - the rotor circumferential surface sectors between the profiles elements along the area of the rotor encompassed by the sieve form continuous channels, and that the longitudinal direction of the first flank forms an acute angle with the axial direction.

Mit einem erfindungsgemäßen Drucksortierer lassen sich optimale Sortierergebnisse erzielen, vor allem auch mit aufzubereitenden Fasersuspensionen höherer Konsistenz, nämlich mit einer Stoffdichte von ca. 4 % und mehr. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einerseits verhältnismässig lange (in Rotorumfangsrichtung gemessen) Profilelemente verwendet werden, deren vordere erste Flanken relativ hohe positive Druckstösse erzeugen und die Fasersuspension in Rotationsrichtung stark beschleunigen und deren lange, abfallende zweite Flanken größere Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum saugen, Effekte, welche der Ausbildung eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs entgegenwirken, daß jedoch andererseits in Umlaufrichtung zwischen den Profilelementen Lücken vorgesehen werden, welche - in Rotationsrichtung - gerade so lange bemessen werden, daß sich zwischen den von den Profilelementen erzeugten Druckpulsationen ein schwaches Faservlies an der Zulaufseite des Siebs ausbilden kann, das als Hilfsfilterschicht wirkt. Die vorliegende Erfindung lehrt also gerade das Gegenteil dessen, was Grundgedanke des Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 ist. Andererseits kann sich in einem erfindungsgemäßen Drucksortierer an der Zulaufseite des Siebs eine starke Faservliesbildung nicht einstellen, so daß mit einem solchen Drucksortierer diejenigen Nachteile vermieden werden können, welche ein stärker ausgebildetes Faservlies an der Zulaufseite des Siebs zur Folge hat. Im einzelnen ist zu den mit einem erfindungsgemäßen Drucksortierer erreichbaren Vorteilen und vermeidbaren Nachteilen folgendes zu bemerken:Optimal sorting results can be achieved with a pressure sorter according to the invention, especially also with fiber suspensions of higher consistency to be processed, namely with a consistency of approx. 4% and more. This is due to the fact that on the one hand relatively long (measured in the rotor circumferential direction) profile elements are used, the front first flanks of which generate relatively high positive pressure surges and accelerate the fiber suspension in the direction of rotation strongly and the long, falling second flanks of larger quantities of liquid from the accept material space through the sieve suck into the inlet space, effects which counteract the formation of a nonwoven fabric on the inlet side of the sieve, but which, on the other hand, provide gaps in the circumferential direction between the profile elements, which - in the direction of rotation - be dimensioned so long that between the pressure pulsations generated by the profile elements a weak non-woven fabric can form on the inlet side of the screen, which acts as an auxiliary filter layer. The present invention thus teaches exactly the opposite of what is the basic idea of the pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038. On the other hand, in a pressure sorter according to the invention, a strong formation of non-woven fabrics cannot occur on the inlet side of the sieve, so that those disadvantages which a stronger fiber fleece has on the inlet side of the sieve can be avoided with such a pressure sorter. In particular, the following should be noted regarding the advantages and avoidable disadvantages that can be achieved with a pressure sorter according to the invention:

Aus Altpapier gewonnene aufzubereitende Fasersuspensionen enthalten üblicherweise Kleberpartikel, welche entweder schon von Hause aus plastisch verformbar sind oder bei den üblichen Betriebstemperaturen von Drucksortierern plastisch verformbar werden. Die hohen positiven Druckstösse, welche in einem Drucksortierer der in der US-PS 4 855 038 beschriebenen Art erzeugt werden, führen jedoch in Abwesenheit jeglichen Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs dazu, daß ein erheblicher Teil solcher Kleberpartikel durch auch kleine Sieböffnungen hindurchgedrückt werden. Diesen Nachteil vermeidet ein erfindungsgemäßer Drucksortierer durch die Erzeugung eines schwach ausgebildeten Faservlieses aufgrund der Lücken zwischen den Profilelementen.Fiber suspensions to be prepared from waste paper usually contain adhesive particles which are either plastically deformable from the start or plastically deformable at the normal operating temperatures of pressure sorters. The high positive pressure surges which are produced in a pressure sorter of the type described in US Pat. No. 4,855,038, however, in the absence of any nonwoven fabric on the inlet side of the sieve, result in a considerable part of such adhesive particles being pressed through even small sieve openings. A pressure sorter according to the invention avoids this disadvantage by producing a weakly formed nonwoven fabric due to the gaps between the profile elements.

Ein stark ausgebildetes Faservlies auf der Zulaufseite des Siebs führt zu einer starken Fraktionierung des Faseranteils einer Fasersuspension - lange Fasern, welche an sich im Gutstoff erwünscht sind, gelangen überwiegend in den Spuckstoff, so daß in unerwünschter Weise im Gutstoff die verhältnismäßig kurzen Fasern vorherrschen. Ohne jegliches Faservlies auf der Zulaufseite des Siebs gelangen aber auch langfaserige Verunreinigungen, wie z.B. Haare, in unerwünschter Weise in den Gutstoff. Hier führt nun der erfindungsgemäße Drucksortierer zu einer Optimierung des Sortiereffekts, weil ein schwach ausgebildetes Faservlies an der Zulaufseite des Siebs zwar lange, braubare Fasern noch in erheblichem Umfang in den Gutstoff gelangen läßt, während Versuche gezeigt haben, daß ein solches Faservlies langfaserige Verunreinigungen am Durchtreten durch das Sieb hindert. In einem erfindungsgemäßen Drucksortierer läßt sich also die häufig unerwünschte starke Fraktionierung der Fasern vermeiden.A strong fiber fleece on the inlet side of the sieve leads to a strong fractionation of the fiber portion of a fiber suspension - long fibers, which are desirable per se in the accept, predominantly get into the reject, so that in the accept in an undesirable manner relatively short fibers predominate. Without any fiber fleece on the inlet side of the sieve, long-fiber impurities, such as hair, also get into the accept in an undesirable manner. Here, the pressure sorter according to the invention now leads to an optimization of the sorting effect, because a weakly formed non-woven fabric on the inlet side of the sieve allows long, brewable fibers to get into the accepted material to a considerable extent, while tests have shown that such a non-woven fabric has long-fiber impurities as it passes through through the sieve. In a pressure sorter according to the invention, the often undesirable strong fractionation of the fibers can be avoided.

In einem erfindungsgemäßen Drucksortierer wird der sogenannte Spuckstoff (der vom Sieb zurückgewiesene Teil der aufzubereitenden Fasersuspension) nicht so stark eingedickt, daß in dem dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums benachbaren Bereich des Ringspalts zwischen Rotor und Sieb die Sortierfunktion des Geräts nachhaltig beeinträchtigt wird. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, daß die Profilelemente verhältnismäßig lange abfallende zweite Flanken haben und deshalb beträchtliche Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb in den Zulaufraum zurücksaugen, wodurch der Spuckstoff verdünnt wird, und daß andererseite die zwischen den Profilelementen vorhandenen, vom einen zum anderen axialen Ende des Zulaufraums bzw. des Rotors durchgehenden Kanäle in ihrem Bereich zu einer Verbreiterung des Spalts zwischen Sieb und Rotorumfang führen, so daß verhältnismäßig dünne Fasersuspension vom einlaßseitigen Ende des Zulaufraums verhältnismäßig ungehindert längs dieser verbreiterten Spaltbereiche in diejenigen Zonen des Zulaufraums strömen kann, in denen die aufzubereitende Fasersuspension aufgrund einer Entwässerung durch das Sieb hindurch bereits stärker eingedickt ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß in einem Drucksortierer schon aufgrund des Drucks, mit dem die aufzubereitende Fasersuspension in das Gerät eingespeist wird, die Fasersuspension im Zulaufraum eine parallel zur Sieb- bzw. Rotorachse ausgerichtete Strömungskomponente besitzt. Die durch die erwähnten Lücken hervorgerufenen verbreiterten Spaltbereiche führen aber auch dazu, daß diese axiale Strömungskomponente - im Vergleich zu herkömmlichen Sortierern, wie sie die US-PS 4 855 038 und die DE-PS 37 Ol 669 zeigen, - herabgesetzt wird (es steht ein insgesamt, vor allem aber vor den vorderen ersten Flanken der Profilelemente vergrößerter Strömungsquerschnitt im Ringspalt zwischen Rotorumfang und Sieb zur Verfügung), was eine Verringerung der für den Rotorantrieb aufzuwendenden Energie zur Folge hat, weil die steilen vorderen ersten Flanken der Profilelemente keine so starke Längsströmung "durchschneiden" müssen.In a pressure sorter according to the invention, the so-called rejects (the part of the fiber suspension to be reprocessed rejected by the sieve) is not thickened to such an extent that the sorting function of the device is permanently impaired in the region of the annular gap between the rotor and sieve adjacent to the second axial end of the inlet space. This is due on the one hand to the fact that the profile elements have relatively long falling second flanks and therefore suck back considerable amounts of liquid from the accept material space through the sieve into the inlet space, thereby diluting the rejects, and on the other hand the axial between the profile elements, from one to the other At the end of the inlet space or the rotor, through-going channels lead to a widening of the gap between the screen and the rotor circumference, so that relatively thin fiber suspension from the inlet-side end of the inlet space can flow relatively freely along these widened gap regions into those zones of the inlet space in which the to be processed fiber suspension due to drainage is already thicker through the sieve. In this context, it should be pointed out that in a pressure sorter, due to the pressure with which the fiber suspension to be processed is fed into the device, the fiber suspension in the inlet space has a flow component oriented parallel to the sieve or rotor axis. However, the widened gap regions caused by the gaps mentioned also result in this axial flow component being reduced (in comparison with conventional sorters, as shown in US Pat. No. 4,855,038 and DE-PS 37 Ol 669) (it stands overall, but above all in front of the front first flanks of the profile elements, an enlarged flow cross-section is available in the annular gap between the rotor circumference and sieve), which results in a reduction in the energy to be used for the rotor drive, because the steep front first flanks of the profile elements do not have such a strong longitudinal flow " cut through ".

Trotz der Ausbildung eines leichten Faservlieses an der Zulaufseite des Siebs des erfindungsgemäßen Drucksortierers lassen sich mit diesem jedoch höhere Durchsatzleistungen erzielen als mit einem Drucksortierer nach der US-PS 4 855 038 (gleich große Sieböffnungen vorausgesetzt), weil die im Vergleich zu den Profilelementen dieses bekannten Drucksortierers kürzeren abfallenden zweiten Flanken der Profilelemente des erfindungsgemäßen Drucksortierers kürzere Unterdruck- oder Saugphasen zur Folge haben, während welcher die an sich erwünschte Durchströmung des Siebs vom Zulaufraum in den Gutstoffraum nicht stattfinden kann. Hieran sieht man auch, daß mit den Profilelementen des bekannten Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 - gleiche Durchsatzleistung vorausgesetzt - höhere positive Druckimpulse erzeugt werden müssen, was gerade bei Abwesenheit eines als Hilfsfilterschicht dienenden Faservlieses zur Folge hat, daß ein hoher Prozentsatz der vorstehend erwähnten Klebstoffpartikel durch die Sieböffnungen hindurch in den Gutstoffraum gedrückt wird. Gleiches gilt aufgrund der hohen positiven Druckstösse und der dadurch bewirkten hohen Durchströmgeschwindigkeiten durch die Sieböffnungen hindurch für in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltene langfaserige Verunreinigungen.Despite the formation of a light nonwoven fabric on the inlet side of the screen of the pressure sorter according to the invention, higher throughputs can be achieved with this screen than with a pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038 (provided that the screen openings are the same size) because they are known compared to the profile elements Pressure sorter shorter falling second flanks of the profile elements of the pressure sorter according to the invention result in shorter vacuum or suction phases during which the desired flow through the sieve from the inlet space into the accept material space cannot take place. This also shows that with the profile elements of the known pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038 - assuming the same throughput - higher positive pressure pulses must be generated, which is precisely what The absence of a non-woven fabric serving as an auxiliary filter layer results in a high percentage of the adhesive particles mentioned above being pressed through the sieve openings into the accept material space. The same applies due to the high positive pressure surges and the resulting high flow velocities through the sieve openings for long-fiber impurities contained in the fiber suspension to be processed.

Wie bereits erwähnt, verlaufen die vorderen Stirnflächen bzw. ersten Flanken der Profilelemente des Rotors des bekannten Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 exakt parallel zur Sieb- bzw. Rotorachse. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers bildet jedoch die Längsrichtung der ersten Flanke eines jeden Profilelements mit der axialen Richtung einen spitzen Winkel. Dadurch wird die Standzeit des Siebs erheblich verlängert; es hat sich nämlich gezeigt, daß bei dem geschilderten bekannten Drucksortierer das Sieb in erheblichem Maße bruchgefährdet ist, und zwar aus mehreren Gründen, worauf später noch näher eingegangen werden wird, vor allem jedoch aus folgendem Grund: Wie erwähnt, erzeugen vorn eine Stufe bildende Profilelemente starke positive Druckstösse und damit auf das Sieb einwirkende Druckkräfte, welche bei dem bekannten Drucksortierer wegen des axialen Verlaufs der Vorderkanten der Profilelemente jeweils längs einer Mantellinie (einer zur Siebachse parallelen Linie) in das Sieb eingeleitet werden. Da man wegen des Strömungswiderstandes der Sieböffnungen und des damit verbundenen Druckabfalls über das Sieb zur Vermeidung noch höherer Pumpenleistungen für die Speisung eines Drucksortierers bestrebt ist, das Sieb eines Drucksortierers möglichst dünnwandig auszubilden, ist das Sieb des Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 in hohem Maße bruchgefährdet. Wenn nun, wie bei der geschilderten, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers, die in Rotationsrichtung vorn liegenden ersten Flanken der Profilelemente gegenüber der Richtung der Siebachse leicht geneigt sind, erfolgt die Einleitung der Druckkräfte, welche die von diesen ersten Flanken erzeugten positiven Druckstösse hervorrufen, nicht längs einer Mantellinie des Siebs, und Versuche haben bestätigt, daß dadurch Dauerbrüche am Sieb vermieden werden können.As already mentioned, the front end faces or first flanks of the profile elements of the rotor of the known pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038 run exactly parallel to the sieve or rotor axis. In an advantageous embodiment of the pressure sorter according to the invention, however, the longitudinal direction of the first flank of each profile element forms an acute angle with the axial direction. This significantly extends the service life of the sieve; namely, it has been shown that in the known pressure sorter described, the sieve is at considerable risk of breakage, for several reasons, which will be discussed in more detail later, but above all for the following reason: As mentioned, profile elements forming a step form at the front strong positive pressure surges and thus pressure forces acting on the screen, which in the known pressure sorter are introduced into the screen along a surface line (a line parallel to the screen axis) due to the axial course of the front edges of the profile elements. Since, due to the flow resistance of the screen openings and the associated pressure drop across the screen to avoid even higher pump capacities for feeding a pressure sorter, efforts are made to make the screen of a pressure sorter as thin-walled as possible, the screen of the pressure sorter according to US Pat. No. 4,855,038 is in highly vulnerable to breakage. If now, as with the preferred embodiment of the pressure sorter according to the invention, which are slightly inclined in the direction of rotation of the first flanks of the profile elements with respect to the direction of the sieve axis, the introduction of the compressive forces, which cause the positive pressure surges generated by these first flanks, does not take place along a surface line of the sieve, and tests have confirmed that long-term breaks on the screen can be avoided.

Zur Erzielung des geschilderten Vorteils könnten die ersten Flanken der Profilelemente in jeder Richtung gegenüber der Siebachse geneigt sein. Es wäre z.B. denkbar, daß die Neigung derart gewählt wird, daß die ersten Flanken der Profilelemente auf die im Zulaufraum befindliche Fasersuspension einen axialen Fördereffekt in Richtung vom zweiten axialen Ende des Zulaufraums zu dessen erstem axialem Ende ausüben, um - wie dies bei Drucksortierern an sich bekannt ist - im hinteren Teil des Zulaufraums befindliche, schon eingedickte aufzubereitende Fasersuspension wieder in axialer Richtung zurückzufördern und dadurch für eine Vergleichmäßigung der Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension und für eine noch weitgehendere Aussonderung brauchbarer Fasern in den Gutstoffraum hinein zu sorgen. Bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers, bei denen die Längsrichtung der ersten Flanke eines jeden Profilelements gegenüber der axialen Richtung derart geneigt ist, daß die ersten Flanken auf die im Zulaufraum befindliche Fasersuspension einen axialen Fördereffekt zum zweiten axialen Ende des Zulaufraums hin ausüben. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich dadurch das Sortierergebnis noch weiter verbessern läßt: Durch einen solchen Fördereffekt wird verstärkt noch nicht eingedickte Fasersuspension vom einlaßseitigen Ende des Zulaufraums in dessen hinteren Bereich (den dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums zugewandten Bereich) gefördert und dadurch die Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension längs (in axialer Richtung) des Rotors bzw. des Siebs vergleichmäßigt.To achieve the described advantage, the first flanks of the profile elements could be inclined in any direction with respect to the sieve axis. It would be conceivable, for example, that the inclination is chosen such that the first flanks of the profile elements exert an axial conveying effect on the fiber suspension located in the inflow space in the direction from the second axial end of the inflow space to its first axial end, as is the case with pressure sorters per se is known - in the rear part of the inlet space, already thickened fiber suspension to be reprocessed back in the axial direction and thereby to ensure a more uniform consistency of the fiber suspension to be sorted and an even more extensive separation of usable fibers into the accept material space. However, embodiments of the pressure sorter according to the invention are preferred in which the longitudinal direction of the first flank of each profile element is inclined relative to the axial direction in such a way that the first flanks exert an axial conveying effect on the fiber suspension located in the inflow chamber towards the second axial end of the inflow chamber. It has been shown that the sorting result can be improved even further as a result of this type of conveying effect, fiber suspension which has not yet thickened is intensified from the inlet-side end of the inlet space in the rear end thereof Area (the area facing the second axial end of the inlet space) is promoted and thereby the consistency of the fiber suspension to be sorted along (in the axial direction) of the rotor or the sieve is evened out.

Vor allem für Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers, bei denen die ersten Flanken der Profilelemente gegenüber der axialen Richtung geneigt sind, empfiehlt es sich, die Profilelemente so auszubilden und anzuordnen, daß der hintere Rand der zweiten Flanke parallel zur Siebachse verläuft, um nämlich eine Verengung des lichten Querschnitts der vorstehend erwähnten Kanäle bzw. der verbreiterten Ringspaltbereiche zu vermeiden.Especially for embodiments of the pressure sorter according to the invention, in which the first flanks of the profile elements are inclined with respect to the axial direction, it is advisable to design and arrange the profile elements in such a way that the rear edge of the second flank runs parallel to the sieve axis, in order to narrow the to avoid clear cross-section of the aforementioned channels or the widened annular gap areas.

Durch die vorn liegenden ersten Flanken der Profilelemente sollen positive Druckstösse erzeugt und die Fasersuspension in Rotationsrichtung angetrieben werden. Beides läßt sich am besten dadurch erreichen, daß man die Profilelemente so gestaltet, daß deren erste Flanke ungefähr in radialer Richtung über den davor liegenden Rotorumfangsflächensektor vorspringt. Die erste Flanke könnte jedoch gegenüber der radialen Richtung auch leicht geneigt sein, und zwar schräg nach innen (in Richtung auf die Rotorachse) und hinten (entgegen der Rotationsrichtung), während schräg nach außen und hinten geneigte erste Flanken (so wie in der DE-PS 37 01 669 gezeigt) zur Folge haben, daß die vor einem Profilelement befindliche Fasersuspension nur in radialer Richtung nach außen gegen das Sieb gedrängt und nicht oder kaum in Rotationsrichtung beschleunigt wird.The first flanks of the profile elements at the front are intended to generate positive pressure surges and to drive the fiber suspension in the direction of rotation. Both can best be achieved by designing the profile elements in such a way that their first flank projects approximately in the radial direction over the rotor peripheral surface sector located in front of it. However, the first flank could also be slightly inclined with respect to the radial direction, namely obliquely inwards (in the direction of the rotor axis) and rear (counter to the direction of rotation), while first flanks inclined obliquely outwards and backwards (as in the DE- PS 37 01 669 shown) have the consequence that the fiber suspension located in front of a profile element is only pushed radially outwards against the screen and is not accelerated or is hardly accelerated in the direction of rotation.

Bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer kann sich jedes Profilelement in Richtung der Rotorachse über die gesamte Länge des vom Sieb umfaßten Rotorumfangs erstrecken; in diesem Fall besitzt der Rotor nur eine (sich in Rotorumfangsrichtung erstreckende) Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken. Vor allem für das Sortieren von Fasersuspensionen mit höherer Stoffdichte werden jedoch erfindungsgemäße Drucksortierer mit einer anderen Rotorgestaltung empfohlen: Solche Drucksortierer zeichnen sich dadurch aus, daß der Rotor wenigstens einen dem ersten axialen Ende des Zulaufraums zugekehrten ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt sowie einen dem letzteren in axialer Richtung benachbarten zweiten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt aufweist, wobei die ersten Flanken der Profilelemente des zweiten Abschnitts gegenüber den ersten Flanken der Profilelemente des ersten Abschnitts entgegen der Rotationsrichtung derart zurückversetzt und die in Rotorumfangsrichtung gemessenen Längen der Profilelemente derart bemessen sind, daß einander in axialer Richtung benachbarte Rotorumfangsflächensektoren (Lücken) der beiden axialen Rotorabschnitte sich in Rotationsrichtung überlappen. Der Rotor eines solchen erfindungsgemäßen Drucksortierers weist also insbesondere zwei axiale Abschnitte und damit zwei (in Rotorumfangsrichtung verlaufende) Reihen von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken auf, wobei die Profilelemente der einen Reihe und damit die Lücken dieser Reihe gegenüber denjenigen der anderen Reihe in Rotorumfangsrichtung nur so weit gegeneinander versetzt sind, daß die Lücken beider Reihen nach wie vor Kanäle bilden, welche sich in axialer Richtung über beide Reihen bzw. beide Rotorabschnitte erstrecken. Durch eine solche Rotorausbildung werden die folgenden zusätzlichen Vorteile erreicht: Bei Profilelementen, deren vordere erste Flanken sich vom einen bis zum anderen axialen Ende des Rotors bzw. Siebs erstrecken, besteht vor allem dann, wenn - wie beim Stand der Technik - diese ersten Flanken parallel zur Rotorachse verlaufen, die Gefahr, daß sich in der zu sortierenden Fasersuspension enthaltene Verunreinigungen sowie Fasern an diesen steilen ersten Flanken ansammeln und zusammenballen, was vor allem die Gefahr in sich birgt, daß sich derartige Stoffansammlungen zwischen dem radial äußeren Rand der ersten Flanken und dem Sieb verkeilen und so den Drucksortierer funktionsunfähig machen oder sogar zu einem Siebbruch führen. Eine wie vorstehend beschrieben gestaffelte Anordnung der Profilelemente hat nun folgende Effekte zur Folge, vor allem dann, wenn die vorderen ersten Flanken gegenüber der axialen Richtung derart geneigt sind, daß sie einen Fördereffekt in Richtung auf das zweite axiale Ende des Zulaufraums ausüben: Schon allein die durch den Förderdruck im Zulauf des Drucksortierers bewirkte axiale Durchströmung des Ringspalts zwischen Rotorumfang und Sieb (des Zulaufraums) hat zur Folge, daß Stoffansammlungen an den ersten Flanken der Profilelemente des ersten axialen Rotorabschnitts diesen ersten Flanken entlang in Richtung auf das zweite axiale Ende des Zulaufraums gleiten; kommen diese Stoffansammlungen an die dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums zugekehrten Ränder der Profilelemente des ersten Rotorabschnitts, werden sie dort aufgrund der dort auftretenden Turbulenzen mit Fasersuspension vermischt, so daß sich die Stoffansammlungen zumindest im wesentlichen auflösen, ehe die Fasersuspension von der nächsten ersten Flanke eines Profilelements des zweiten axialen Rotorabschnitts erfaßt wird. Diese axiale Ableitung unerwünschter Stoffansammlungen wird natürlich noch verstärkt, wenn die ersten Flanken der Profilelemente in der beschriebenen Weise geneigt sind. Durch die vorstehend beschriebene gestaffelte Anordnung der Profilelemente wird ferner die zu sortierende Fasersuspension auch in denjenigen Bereichen des Ringraums zwischen Rotorumfang und Sieb hinreichend fluidisiert, in denen die Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension infolge der vorausgegangenen Entwässerung durch das Sieb hindurch bereits angestiegen ist, so daß auch in diesen Bereichen ein guter Sortiereffekt erzielt werden kann. Des weiteren bewirkt die vorstehend beschriebene gestaffelte Anordnung der Profilelemente eine noch bessere Verteilung der Druckkräfte über das Sieb, d.h. derjenigen Druckkräfte, die durch die von den Profilelementen hervorgerufenen positiven Druckimpulse erzeugt werden und auf das Sieb einwirken.In a pressure sorter according to the invention, each profile element can extend in the direction of the rotor axis over the entire length of the rotor circumference encompassed by the sieve; in this case the rotor has only one (in Rotor circumferential direction) row of profile elements and gaps arranged between them. Especially for the sorting of fiber suspensions with higher consistency, however, pressure sorters according to the invention with a different rotor design are recommended: Such pressure sorters are characterized in that the rotor has at least one first axial rotor circumferential surface section facing the first axial end of the inlet space and one adjacent to the latter in the axial direction second axial circumferential surface section, the first flanks of the profile elements of the second section being set back in relation to the first flanks of the profiled elements of the first section against the direction of rotation, and the lengths of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor are dimensioned such that adjacent circumferential rotor sectors (gaps) in the axial direction of the two axial rotor sections overlap in the direction of rotation. The rotor of such a pressure sorter according to the invention thus has in particular two axial sections and thus two rows of profile elements (running in the rotor circumferential direction) and gaps arranged therebetween, the profile elements of one row and thus the gaps of this row compared to those of the other row only in the rotor circumferential direction are widely offset from one another that the gaps of both rows still form channels which extend in the axial direction over both rows or both rotor sections. The following additional advantages are achieved by such a rotor design: in the case of profile elements whose front first flanks extend from one to the other axial end of the rotor or sieve, there is above all if - as in the prior art - these first flanks are parallel run to the rotor axis, the risk that impurities and fibers contained in the fiber suspension to be sorted accumulate and clump these steep first flanks, which in particular harbors the risk that such material accumulations wedge between the radially outer edge of the first flanks and the sieve and thus render the pressure sorter inoperative or even lead to a sieve breakage. A staggered arrangement of the profile elements as described above now has the following effects, especially if the front first flanks are inclined relative to the axial direction in such a way that they have a conveying effect in the direction of the second axial end of the inlet space: that alone Axial flow through the annular gap between the rotor circumference and sieve (of the inlet space) caused by the delivery pressure in the inlet of the pressure sorter has the result that material accumulations on the first flanks of the profile elements of the first axial rotor section slide along these first flanks in the direction of the second axial end of the inlet space ; if these accumulations of material come to the edges of the profile elements of the first rotor section facing the second axial end of the inlet space, they are mixed there with fiber suspension due to the turbulence occurring there, so that the accumulations of material dissolve at least essentially before the fiber suspension of the next first flank Profile element of the second axial rotor section is detected. This axial derivation of undesirable accumulations of matter is of course intensified when the first flanks of the profile elements are inclined in the manner described. Due to the staggered arrangement of the profile elements described above, the fiber suspension to be sorted is also sufficiently fluidized in those areas of the annular space between the rotor circumference and sieve in which the consistency of the fiber suspension to be sorted has already risen as a result of the previous dewatering through the sieve, so that too a good sorting effect in these areas can be achieved. Furthermore, the staggered arrangement of the profile elements described above brings about an even better distribution of the pressure forces over the screen, ie those pressure forces which are generated by the positive pressure pulses caused by the profile elements and act on the screen.

Um bei einer solchen gestaffelten Anordnung der Profilelemente die Wirkung der vorstehend beschriebenen Kanäle bzw. der verbreiterten Bereiche des Ringspalts zwischen Rotorumfang und Sieb in hinreichendem Maße beizubehalten, andererseits aber auch durch einen hinreichenden Versatz (in Rotationsrichtung) der vorderen ersten Flanken einander in axialer Richtung benachbarter Profilelemente für eine ausreichende Fluidisierung der Fasersuspension über die ganze axiale Länge des Siebs bzw. Rotors zu sorgen, beträgt bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers mit gestaffelt angeordneten Profilelementen die Überlappung einander in axialer Richtung benachbarter Rotorumfangsflächensektoren (Lücken) - in Rotorumfangsrichtung gemessen - wenigstens ungefähr 50 % der Länge eines der Rotorumfangsflächensektoren.In order to maintain the effect of the above-described channels or the widened areas of the annular gap between the rotor circumference and the screen to a sufficient extent in such a staggered arrangement of the profile elements, but also by a sufficient offset (in the direction of rotation) of the front first flanks adjacent to one another in the axial direction To provide profile elements for sufficient fluidization of the fiber suspension over the entire axial length of the sieve or rotor, in a particularly advantageous embodiment of the pressure sorter according to the invention with staggered profile elements, the overlap of one another in the axial direction of adjacent rotor peripheral surface sectors (gaps) - measured in the rotor peripheral direction - is at least approximately 50% of the length of one of the rotor peripheral surface sectors.

Grundsätzlich könnten die Profilelemente verschiedener axialer Rotorabschnitte identisch ausgebildet sein. Es empfiehlt sich jedoch, der unterschiedlichen Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension in den verschiedenen axialen Bereichen des Ringraums zwischen Rotorumfang und Sieb durch eine entsprechend unterschiedliche Gestaltung der Profilelemente Rechnung zu tragen, um nicht entweder in gewissen axialen Bereichen dieses Ringraums unnötig starke positive und negative Druckimpulse zu erzeugen oder in anderen axialen Bereichen dieses Ringraums zu geringe positive und negative Druckimpulse zu erzeugen. Deshalb wird für eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksortierers mit in der vorstehend beschriebenen Weise gestaffelt angeordneten Profilelementen empfohlen, die Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt - in Rotorumfangsrichtung gemessen - kürzer zu bemessen, als im zweiten Rotorumfangsflächenabschnitt. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme kann zum selben Zweck die - in radialer Richtung gemessene - Höhe der ersten Flanken der Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt kleiner bemessen werden als im zweiten Rotorumfangsflächenabschnitt.In principle, the profile elements of different axial rotor sections could be designed identically. However, it is advisable to take into account the different consistency of the fiber suspension to be sorted in the different axial areas of the annular space between the rotor circumference and sieve by a correspondingly different design of the profile elements, in order not to cause unnecessarily strong positive and negative pressure impulses either in certain axial areas of this annular space generate or too small in other axial areas of this annulus generate positive and negative pressure impulses. Therefore, for a preferred embodiment of a pressure sorter according to the invention with profile elements arranged in a staggered manner as described above, it is recommended to dimension the profile elements in the first axial rotor peripheral surface section - measured in the rotor peripheral direction - shorter than in the second rotor peripheral surface section. As an alternative or in addition to this measure, the height of the first flanks of the profile elements in the first axial rotor circumferential surface section measured in the radial direction can be dimensioned smaller than in the second rotor circumferential surface section for the same purpose.

Wie bereits erwähnt, empfiehlt es sich, die erste Flanke der Profilelemente derart auszubilden, daß sich mit ihr die Fasersuspension wirksam in Rotationsrichtung beschleunigen läßt. Besonders vorteilhaft sind derart gestaltete erste Flanken der Profilelemente, da sich mit ihnen die Fasersuspension in Rotationsrichtung bis zur Umfangsgeschwindigkeit des Rotors beschleunigen läßt, weil dann durch die Profilelemente maximale positive Druckimpulse und besonders starke Turbulenzen erzeugt werden.As already mentioned, it is advisable to design the first flank of the profile elements in such a way that it can be used to effectively accelerate the fiber suspension in the direction of rotation. First flanks of the profile elements designed in this way are particularly advantageous since they can be used to accelerate the fiber suspension in the direction of rotation up to the circumferential speed of the rotor, because then maximum positive pressure pulses and particularly strong turbulence are generated by the profile elements.

Die Wirkung, der Durchsatz und das Sortierverhalten eines Drucksortierers hängen in erheblichem Umfang vom kleinsten radialen Abstand der Profilelemente vom Sieb, der Gestaltung und Anordnung der Profilelemente, ganz wesentlich aber auch von der Umlaufgeschwindigkeit der Profilelemente ab. Bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer führt eine Erhöhung der Drehzahl des Rotors nicht nur zu stärkeren Turbulenzen, sondern auch zu einer schwächeren Ausbildung des an sich in gewissem Maße erwünschten Faservlieses an der Zulaufseite des Siebs. Je weniger sich ein solches Faservlies ausbildet, um so weniger erfolgt eine häufig unerwünschte Fraktionierung der Fasersuspension bzw. der in ihr enthaltenen Fasern, außerdem führt ein geringer ausgebildetes Faservlies zu einer höheren Konsistenz im Gutstoff, zu einer geringeren Konsistenz des Spuckstoffs und schließlich zu einer Verminderung der Sortierreinheit. Naturgemäß führt eine Erhöhung der Rotordrehzahl schließlich zu einer Erhöhung des Verschleisses an Rotor und Sieb (aus Altpapier gewonnene Fasersuspensionen enthalten immer abrasive Verunreinigungen, wie Sand und Metallteile). Andererseits verlangt das Sortieren von Fasersuspensionen höherer Konsistenz bzw. Stoffdichte eine höhere Rotordrehzahl als beim Sortieren dünnerer Fasersuspensionen. Gewisse Nachteile einer höheren Rotordrehzahl lassen sich nun bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer durch die Verwendung von kürzeren (in Rotorumfangsrichtung gemessen) und/oder niedereren (in radialer Richtung gemessen) Profilelementen vermeiden. Der Vollständigkeit halber sei auch noch darauf hingewiesen, daß es höhere Umlaufgeschwindigkeiten der Profilelemente erlauben, Siebe mit feineren Sieböffnungen (Bohrungen kleineren Durchmessers oder schmälere Schlitze) zu verwenden, wodurch die Sortierreinheit verbessert wird.The effect, the throughput and the sorting behavior of a pressure sorter depend to a considerable extent on the smallest radial distance of the profile elements from the screen, the design and arrangement of the profile elements, but very much also on the speed of rotation of the profile elements. In the case of a pressure sorter according to the invention, an increase in the speed of the rotor not only leads to stronger turbulence, but also to a weaker formation of the nonwoven fabric to a certain extent desired on the inlet side of the screen. The less such a nonwoven forms, in order the less undesirable fractionation of the fiber suspension or the fibers contained in it occurs, moreover, a less-formed nonwoven fabric leads to a higher consistency in the accept, to a lower consistency of the reject and finally to a reduction in the sorting purity. Naturally, an increase in the rotor speed ultimately leads to an increase in wear on the rotor and screen (fiber suspensions obtained from waste paper always contain abrasive contaminants such as sand and metal parts). On the other hand, the sorting of fiber suspensions of higher consistency or consistency requires a higher rotor speed than when sorting thinner fiber suspensions. Certain disadvantages of a higher rotor speed can now be avoided in a pressure sorter according to the invention by using shorter (measured in the circumferential direction of the rotor) and / or lower (measured in the radial direction) profile elements. For the sake of completeness, it should also be pointed out that higher rotational speeds of the profile elements allow sieves with finer sieve openings (bores of smaller diameter or narrower slots) to be used, which improves the sorting purity.

Bislang bekannt gewordene Drucksortierer weisen einen Rotorantrieb auf, welcher nur einen Betrieb mit einer ganz bestimmten Rotordrehzahl erlaubt. Aus den vorstehenden Erläuterungen wird jedoch ersichtlich, daß es an sich wünschenswert wäre, ein und denselben Drucksortierer mit unterschiedlichen Rotordrehzahlen betreiben zu können, um z.B. der Konsistenz bzw. Stoffdichte der zu sortierenden Fasersuspension Rechnung tragen oder bestimmte Sortierergebnisse erzielen zu können. Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe, indem vorgeschlagen wird, als Motor für den Antrieb des Rotors einen Drehstrommotor zu verwenden, welchem ein hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz steuerbarer Frequenzwandler vorgeschaltet ist. Bei einem solchen Drucksortierer läßt sich also allein durch Änderung der Einstellung des Frequenzwandlers und damit der Frequenz des Speisestroms für den Drehstrommotor die Rotordrehzahl variieren und so an das jeweils gewünschte Sortierverfahren bzw. Sortierergebnis anpassen.Pressure sorters which have become known to date have a rotor drive which only allows operation at a very specific rotor speed. However, it can be seen from the above explanations that it would be desirable per se to be able to operate the same pressure sorter at different rotor speeds, for example to take into account the consistency or consistency of the fiber suspension to be sorted or to be able to achieve certain sorting results. The invention now remedies this by proposing to use a three-phase motor as the motor for driving the rotor. which is preceded by a frequency converter that is controllable with regard to its output frequency. With a pressure sorter of this type, the rotor speed can thus be varied solely by changing the setting of the frequency converter and thus the frequency of the feed current for the three-phase motor, and can thus be adapted to the desired sorting method or sorting result.

Da in einem bestimmten erfindungsgemäßen Drucksortierer die Stärke der Faservliesbildung auf der Zulaufseite des Siebs maßgeblich von der Rotordrehzahl abhängt und die Stärke der Faservliesbildung wiederum die Größe der Druckdifferenz beeinflußt, welche zwischen der Zulaufseite des Siebs und der anderen Siebseite, d.h. zwischen Zulaufraum und Gutstoffraum herrscht, kann erfindungsgemäß diese Druckdifferenz als Regelgröße für den Frequenzwandler verwendet werden; bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers ist also der Frequenzwandler durch eine Meßvorrichtung zur Messung der Druckdifferenz zwischen Zulaufraum und Gutstoffraum steuerbar. Auf diese Weise läßt sich durch Vorgabe einer gewünschten Druckdifferenz die Stärke der Faservliesbildung auf der Zulaufseite des Siebs und damit das Sortierergebnis vorgeben.Since in a certain pressure sorter according to the invention the strength of the nonwoven formation on the inlet side of the sieve depends crucially on the rotor speed and the strength of the nonwoven formation in turn influences the size of the pressure difference which occurs between the inlet side of the sieve and the other side of the sieve, i.e. there is between the inlet space and the accept material space, this pressure difference can be used according to the invention as a controlled variable for the frequency converter; In a preferred embodiment of the pressure sorter according to the invention, the frequency converter can thus be controlled by a measuring device for measuring the pressure difference between the inlet space and the accepting space. In this way, by specifying a desired pressure difference, the strength of the nonwoven formation on the inlet side of the screen and thus the sorting result can be specified.

Vor allem im Hinblick auf eine rationelle Herstellung eines erfindungsgemäßen Drucksortierers sowie auf die Tatsache, daß sich ein Verschleiß der Profilelemente vor allem im Bereich ihrer vorderen ersten Flanken nicht vermeiden läßt, schlägt die Erfindung einige besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Rotors erfindungsgemäßer Drucksortierer vor.Especially with regard to the rational production of a pressure sorter according to the invention and the fact that wear of the profile elements, especially in the region of their front first flanks, cannot be avoided, the invention proposes some particularly advantageous embodiments of the rotor of the pressure sorter according to the invention.

Bei einer ohne besonders komplizierte Werkzeuge herstellbaren Ausführungsform hat der Rotor einen kreiszylindrischen und hohlen Rotorkörper, dessen Umfangsfläche die Rotorumfangsflächensektoren bildet und bei dem die ersten Flanken der Profilelemente von auf der Umfangsfläche des Rotorkörpers befestigten Leisten und die zweiten Flanken der Profilelemente von in der Seitenansicht bogenförmig gekrümmten Blechen, deren vordere Ränder an den Leisten und deren hintere Ränder an der Rotorkörperumfangsfläche befestigt sind, gebildet werden. Die Leisten und Bleche könnten z.B. durch Schrauben am Rotorkörper bzw. an den Leisten befestigt werden, bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen, bei denen die Leisten auf den Rotorkörper aufgeschweißt sind und/oder bei denen die Bleche auf die Leisten und den Rotorkörper aufgeschweißt sind. Bei sich so ergebenden hohlen Profilelementen wird zweckmäßigerweise dafür Sorge getragen, daß die Hohlräume flüssigkeitsdicht verschlossen sind, um das Entstehen von Unwuchten zu vermeiden. Dieses Problem läßt sich aber auch dadurch beseitigen, daß die von der Rotorkörperumfangswand und den Profilelementen gebildeten Hohlräume mit einem Kunststoff ausgefüllt sind, bei dem es sich z.B. um ein aushärtbares Gießharz handeln kann, vorteilhafter ist es jedoch, wenn ein in situ geschäumter Schaumkunststoff verwendet wird, da sich damit diese Hohlräume problemlos und vollständig so ausfüllen lassen, daß Flüssigkeit in diese Hohlräume nicht eindringen kann.In an embodiment that can be produced without particularly complicated tools, the rotor has a circular-cylindrical and hollow rotor body, the peripheral surface of which Forms rotor circumferential surface sectors and in which the first flanks of the profile elements are formed by strips attached to the circumferential surface of the rotor body and the second flanks of the profile elements are formed by sheets which are curved in a side view, the front edges of which are fastened to the strips and the rear edges of which are fastened to the rotor body circumferential surface . The strips and sheets could be fastened, for example, by screws to the rotor body or to the strips, but embodiments are preferred in which the strips are welded onto the rotor body and / or in which the sheets are welded onto the strips and the rotor body. In the case of hollow profile elements that result, care is expediently taken to ensure that the cavities are closed in a liquid-tight manner in order to avoid the occurrence of imbalances. However, this problem can also be remedied by filling the cavities formed by the circumferential surface of the rotor body and the profile elements with a plastic, which can be, for example, a hardenable casting resin, but it is more advantageous if an in-situ foamed plastic is used , because it allows these cavities to be filled easily and completely so that liquid cannot penetrate into these cavities.

Bei derart ausgebildeten Profilelementen können die Leisten relativ problemlos ausgetauscht werden, was deshalb besonders wichtig ist, weil gerade die die vorderen ersten Flanken der Profilelemente bildenden Leisten dem stärksten Verschleiß ausgesetzt sind.With profile elements designed in this way, the strips can be exchanged relatively easily, which is particularly important because the strips forming the front, first flanks of the profile elements are exposed to the greatest wear.

Als Alternative wird erfindungsgemäß empfohlen, die Profilelemente als Vollkunststoffkörper zu gestalten, welche sich billig als Kunststoffspritzgußteile herstellen lassen.As an alternative, it is recommended according to the invention to design the profile elements as solid plastic bodies, which can be produced cheaply as plastic injection molded parts.

Derartige Vollkunststoffkörper-Profilelemente könnten im Falle eines Verschleisses als Ganzes ausgewechselt werden, dies ist jedoch dann nicht erforderlich, wenn die in Rotationsrichtung vorn liegende Stirnfläche der Profilelemente von einer Metalleiste gebildet wird, welche z.B. in den Vollkunststoffkörper eingelegt ist, denn dann muß im Verschleißfalle normalerweise nur diese Metalleiste ausgewechselt werden.Such full plastic body profile elements could be replaced as a whole in the event of wear, but this is not necessary if the front face of the profile elements lying in the direction of rotation is formed by a metal strip, which e.g. is inserted into the all-plastic body, because then in the event of wear, only this metal strip normally has to be replaced.

Wenn sich für gewisse Sortieraufgaben mit Hilfe eines erfindungsgemäß gestalteten Rotors und eines auf der Zulaufseite glatt ausgebildeten Siebs keine hinreichenden Turbulenzen erzeugen lassen, um das Entstehen eines zu starken Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs zu verhindern, sollte eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers eingesetzt werden, bei der die Zulaufseite des Siebs ein Turbulenz-erzeugendes Profil aufweist. Derartige Profile lassen sich dem Stand der Technik entnehmenIf it is not possible to generate sufficient turbulence for certain sorting tasks with the aid of a rotor designed according to the invention and a sieve that is smooth on the inlet side, in order to prevent the formation of an excessively thick nonwoven fabric on the inlet side of the sieve, an embodiment of the pressure sorter according to the invention should be used which has a turbulence-generating profile on the inlet side of the sieve. Such profiles can be found in the prior art

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers anhand der beiliegenden Zeichnung; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Drucksortierers, wobei die Schnittdarstellung ein Schnitt in einer vertikalen Durchmesserebene des Rotors bzw. Siebs ist;
Fig. 2
einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3
Sieb und Rotor des Drucksortierers wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch in größerem Maßstab als in Fig. 1;
Fig. 4
eine Stirnansicht des Rotors, gemäß Fig. 1 von links gesehen, und zwar samt in einem axialen Schnitt dargestelltem Sieb, und
Fig. 5
eine Abwicklung des Rotorumfangs, d.h. eine Draufsicht auf die gesamte Rotorumfangsfläche, welche jedoch in einer Ebene dargestellt wurde.
Further features, advantages and details of the invention result from the appended claims and / or from the following description of a particularly advantageous embodiment of the pressure sorter according to the invention with reference to the accompanying drawing; show in the drawing:
Fig. 1
a partially sectioned side view of the pressure sorter according to the invention, the sectional view being a section in a vertical diameter plane of the rotor or sieve;
Fig. 2
a section along the line 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3
Sieve and rotor of the pressure sorter as shown in Fig. 1, but on a larger scale than in Fig. 1;
Fig. 4
a front view of the rotor, as seen in FIG. 1 from the left, including the sieve shown in an axial section, and
Fig. 5
a development of the rotor circumference, ie a plan view of the entire rotor circumferential surface, which was, however, shown in one plane.

Zu dem eigentlichen, in Fig. 1 dargestellten Drucksortierer 10 mit einem auf Stützen 12 stehenden Gehäuse 14 gehört noch ein auf einem Gestell 16 stehender Motor 18, bei dem es sich um einen Drehstrom- oder 3-Phasen-Wechselstrommotor handelt, der mittels einer Riemenscheibe 20 und Keilriemen 22 eine Riemenscheibe 24 antreibt, welche auf einer im Gestell 16 sowie dem Gehäuse 14 drehbar gelagerten Rotorwelle 26 befestigt ist.The actual pressure sorter 10 shown in FIG. 1 with a housing 14 standing on supports 12 also includes a motor 18 standing on a frame 16, which is a three-phase or three-phase AC motor, which is operated by means of a pulley 20 and V-belt 22 drives a pulley 24, which is fastened on a rotor shaft 26 rotatably mounted in the frame 16 and the housing 14.

Das Gehäuse 14 besteht im wesentlichen aus einer gemäß Fig. 1 linken Stirnwand 28, einem kreiszylindrischen, konzentrisch zur Rotorwelle 26 angeordneten Gehäusemantel 30 sowie einem Gehäusedeckel 32, welche druckdicht miteinander verbunden sind. Eine Achse des Drucksortierers, welche auch die Achse der Rotorwelle 26 ist, wurde mit 34 bezeichnet.The housing 14 essentially consists of a left end wall 28 according to FIG. 1, a circular cylindrical housing jacket 30 arranged concentrically to the rotor shaft 26 and a housing cover 32 which are connected to one another in a pressure-tight manner. An axis of the pressure sorter, which is also the axis of the rotor shaft 26, was designated 34.

Die durch die Stirnwand 28 druckdicht hindurchgeführte Rotorwelle 26 trägt einen als Ganzes mit 36 bezeichneten Rotor, welcher mit Hilfe der Rotorwelle 26 um die Achse 34 antreibbar ist und von einem kreiszylindrischen, zur Achse 34 konzentrischen Sieb 38 umgeben wird, das an zwei am Gehäusemantel 30 befestigten kreisringförmigen Gehäuseelementen 40 und 42 befestigt ist und so von diesen Gehäuseringen gehalten wird.The rotor shaft 26, which is passed through the end wall 28 in a pressure-tight manner, carries a rotor, designated as a whole by 36, which can be driven about the axis 34 by means of the rotor shaft 26 and is surrounded by a circular cylindrical sieve 38 which is concentric with the axis 34 and which is attached to two on the housing jacket 30 attached annular housing elements 40 and 42 is fixed and is held by these housing rings.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die axiale Länge (in Richtung der Achse 34) des Rotors 36 gleich der axialen Länge des wirksamen Bereichs des Siebs 38 zwischen den Gehäuseringen 40 und 42. Es wäre aber auch möglich, zur Erzielung bestimmter Effekte die axiale Länge des Rotors 36 größer oder kleiner zu wählen als die axiale Länge des Siebs 38.In the illustrated embodiment, the axial length (in the direction of the axis 34) of the rotor 36 is equal to the axial length of the effective area of the screen 38 between the housing rings 40 and 42. However, it would also be possible to achieve the effects of the axial length of the rotor 36 to be chosen larger or smaller than the axial length of the sieve 38.

Am gemäß Fig. 1 rechten Ende des Gehäuses 14 ist ein Einlaufstutzen 46 vorgesehen, durch den - wie durch den Pfeil F angedeutet - die aufzubereitende bzw. zu sortierende Fasersuspension in den Drucksortierer gefördert wird, und zwar mittels einer nicht dargestellten Pumpe. Etwa in der Mitte über dem Sieb 38 ist am Gehäusemantel 30 ein Auslaßstutzen 48 angebracht, durch den der sogenannte Gutstoff - wie durch den Pfeil A angedeutet - den Drucksortierer verläßt. Beim Gutstoff handelt es sich um denjenigen Teil der Fasersuspension, welcher das Sieb 38 passiert hat. Am gemäß Fig. 1 linken Ende des Gehäusemantels 30 ist schließlich ein zweiter Auslaßstutzen 50 befestigt, durch den der sogenannte Spuckstoff - wie in Fig. 2 durch den Pfeil R angedeutet - den Drucksortierer verläßt; beim Spuckstoff handelt es sich um denjenigen Teil der aufzubereitenden Fasersuspension, welcher das Sieb 38 nicht passsieren kann.At the right end of the housing 14 according to FIG. 1, an inlet connection 46 is provided, through which - as indicated by the arrow F - the fiber suspension to be processed or sorted is conveyed into the pressure sorter, by means of a pump, not shown. Approximately in the middle above the screen 38, an outlet connection 48 is attached to the housing jacket 30, through which the so-called accept material - as indicated by the arrow A - leaves the pressure sorter. The accepted substance is the part of the fiber suspension that has passed the sieve 38. At the left end of the housing casing 30 according to FIG. 1, a second outlet connection 50 is finally fastened, through which the so-called rejects - as indicated by the arrow R in FIG. 2 - leaves the pressure sorter; the reject material is the part of the fiber suspension to be processed which cannot pass through the sieve 38.

Zweckmäßigerweise wird man den Einlaufstutzen 46 entgegen der Darstellung in Fig. 1 so anordnen, daß die zu sortierende Fasersuspension ungefähr tangential in das Gehäuse 14 einströmt, so wie der Auslaßstutzen 50 für den Spuckstoff tangential ausgerichtet ist (siehe Fig. 2). Außerdem könnte der Auslaßstutzen 48 natürlich auch unten am Gehäusemantel 30 angeordnet sein, soweit die Aufstellung des Drucksortierers 10 die Ableitung des Gutstoffs nach unten zuläßt.Advantageously, the inlet connection 46 will be arranged contrary to the illustration in FIG. 1 so that the fiber suspension to be sorted flows approximately tangentially into the housing 14, just as the outlet connection 50 for the rejects is oriented tangentially (see FIG. 2). In addition, the outlet connection 48 could of course also be arranged at the bottom of the housing jacket 30, insofar as the installation of the pressure sorter 10 permits the removal of the accepted substance downwards.

Soweit die Konstruktion des Drucksortierers vorstehend beschrieben wurde, ist diese aus dem Stand der Technik bekannt, und dies gilt auch für seine grundsätzliche Funktion, soweit sie nachfolgend beschrieben wird (erfindungsgemäße Abweichungen werden erst im Anschluß an die Schilderung der grundsätzlichen Funktion erörtert werden).Insofar as the construction of the pressure sorter has been described above, this is known from the prior art, and this also applies to its basic function insofar as it is described below (deviations according to the invention will only be discussed after the description of the basic function).

Die über einen Einlaufstutzen 46 in den Drucksortierer 10 eingespeiste aufzubereitende Fasersuspension gelangt zunächst in einen Einlaufraum 52 und sie tritt dann in einen Ringraum zwischen dem Umfang des Rotors 36 und dem Sieb 38 ein, welcher im folgenden als Zulaufraum 54 bezeichnet werden wird, und zwar tritt die zu sortierende Fasersuspension über ein erstes axiales Ende 54a dieses Zulaufraums in den letzteren ein. Infolge des sich um die Achse 34 drehenden Rotors 36 sowie gegebenenfalls der tangentialen Ausrichtung des Einlaufstutzens 46 und aufgrund des Drucks, unter dem die zu sortierenden Fasersuspension in den Drucksortierer 10 gefördert wird, strömt die Fasersuspension schraubenlinienförmig durch den Zulaufraum 54 von dessen erstem Ende 54a zu dessen zweitem Ende 54b, wobei ein Teil der Fasersuspension durch Öffnungen des Siebs 38 hindurchtritt und so in den Gutstoffraum 58 gelangt. Der Spuckstoff verläßt den Zulaufraum 54 an dessen zweitem Ende 54b und gelangt so in den Spuckstoffraum 56, von dem aus der Spuckstoff den Drucksortierer über den zweiten Auslaßstutzen 50 verläßt.The fiber suspension to be processed, which is fed into the pressure sorter 10 via an inlet connection 46, first arrives in an inlet space 52 and then enters an annular space between the circumference of the rotor 36 and the sieve 38, which will be referred to below as the inlet space 54, namely the fiber suspension to be sorted into the latter via a first axial end 54a of this inlet space. As a result of the rotor 36 rotating about the axis 34 and, if appropriate, the tangential orientation of the inlet connector 46 and due to the pressure under which the fiber suspension to be sorted is conveyed into the pressure sorter 10, the fiber suspension flows helically through the inlet space 54 from its first end 54a the second end 54b thereof, part of the fiber suspension passing through openings in the sieve 38 and thus entering the accepting material space 58. The reject leaves the inlet space 54 at its second end 54b and thus arrives in the reject space 56, from which the reject leaves the pressure sorter via the second outlet connection 50.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers verläuft die Achse 34 zumindest ungefähr horizontal, grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, den Drucksortierer so aufzustellen, daß seine Achse 34 zumindestens ungefähr vertikal verläuft.In preferred embodiments of the pressure sorter according to the invention, the axis 34 runs at least approximately horizontally, but in principle it would also be conceivable to set up the pressure sorter in such a way that its axis 34 runs at least approximately vertically.

Im folgenden werden nun die erfindungsgemäßen Merkmale des Drucksortierers sowie des durch diesen ausgeführten Sortierverfahrens erläutert.The features of the pressure sorter according to the invention and of the sorting method carried out by this are explained below.

Wegen der verhältnismäßig feinen Öffnungen des Siebs 38 stellt sich eine Druckdifferenz zwischen Zulaufraum 54 und Gutstoffraum 58 ein, und zwar ist der Druck im Gutstoffraum kleiner als im Zulaufraum. Um diese Druckdifferenz zu erfassen, ist erfindungsgemäß eine Meßvorrichtung 60 vorgesehen, welche einen ersten Druckgeber 62 und einen zweiten Druckgeber 64 umfaßt, die im Einlaufstutzen 46 bzw. im ersten Auslaßstutzen 48 angeordnet sind, ebenso aber auch im Einlaufraum 52 bzw. im Gutstoffraum 58 angeordnet sein könnten. Sie sind über Leitungen 66 und 68, in denen Anzeigegeräte 70 und 72 angeordnet sind, mit den Eingängen eines Differenzbildners 74 verbunden, welche an seinem Ausgang ein der Druckdifferenz proportionales Steuersignal liefert, das über eine Leitung 76 an den Steuereingang eines Frequenzwandlers 78 gelegt wird. Dieser wird von einer nicht dargestellten Stromquelle mit einem 3-Phasen-Wechselstrom oder Drehstrom der Frequenz f1 gespeist und liefert einen Drehstrom der Frequenz f2 zum Antrieb des Drehstrommotors 18, wobei die Frequenz f2 eine Funktion des vom Differenzbildner 74 erzeugten Steuersignals ist. Auf diese Weise wird der Rotor 36 mit einer Drehzahl angetrieben, welche eine Funktion dieses Steuersignals und damit der Druckdifferenz zwischen Zulaufraum 54 und Gutstoffraum 58 ist. Anstelle der Anzeigegeräte 70 und 72 oder zusätzlich zu diesen könnten in den Leitungen 66 und 68 auch Potentiometer oder andere Stellelemente vorgesehen sein, mit denen sich die von den Druckgebern 62 und 64 gelieferten Signale verändern lassen, um so die Abhängigkeit des an der Leitung 76 anliegenden Steuersignals von der genannten Druckdifferenz beeinflussen zu können.Because of the relatively fine openings of the sieve 38, there is a pressure difference between the inlet space 54 and the accept material space 58, namely the pressure in the accept material space is lower than in the inlet space. In order to detect this pressure difference, a measuring device 60 is provided according to the invention, which comprises a first pressure transmitter 62 and a second pressure transmitter 64, which are arranged in the inlet connector 46 and in the first outlet connector 48, but also also in the inlet chamber 52 or in the accept material chamber 58 could be. They are connected via lines 66 and 68, in which display devices 70 and 72 are arranged, to the inputs of a difference former 74, which delivers at its output a control signal proportional to the pressure difference, which is applied via line 76 to the control input of a frequency converter 78. This is fed from a current source, not shown, with a 3-phase alternating current or three-phase current of frequency f 1 and supplies a three-phase current of frequency f 2 for driving three-phase motor 18, frequency f 2 being a function of the control signal generated by difference generator 74. In this way, the rotor 36 is driven at a speed which is a function of this control signal and thus the pressure difference between the inlet space 54 and the accept material space 58. Instead of or in addition to the display devices 70 and 72, potentiometers or other actuating elements could also be provided in the lines 66 and 68, by means of which the signals supplied by the pressure transmitters 62 and 64 can be changed, in order in this way to make the dependence on the line 76 possible To be able to influence the control signal from the pressure difference mentioned.

Anhand der Fig. 3 bis 5 soll nun die erfindungsgemäße Gestaltung des Rotors 36 näher erläutert werden.The design of the rotor 36 according to the invention will now be explained in more detail with reference to FIGS. 3 to 5.

Eine mit der Rotorwelle 26 fest verbundene Nabe 80 trägt einen geschlossenen, hohlen kreiszylindrischen Rotorkörper 82 mit einem kreiszylindrischen Rotormantel 84. Dieser hat ein erstes axiales Ende 84a beim ersten axialen Ende 54a des Zulaufraums 54 und ein zweites axiales Ende 84b beim zweiten axialen Ende 54b des Zulaufraums und trägt außen zwei Sätze von Profilelementen, nämlich einen ersten Satz, welcher von Profilelementen 86a, 86b, 86c und 86d gebildet wird, sowie einen zweiten Satz, gebildet von Profilelementen 88a, 88b, 88c und 88d. Der erste Satz von Profilelementen bildet eine sich in Rotorumfangsrichtung bzw. Rotationsrichtung U des Rotors erstreckende erste Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken 86a', 86b', 86c' und 86d', und diese Reihe definiert einen ersten axialen Rotorabschnitt 90, welcher dem Einlaufraum 52 zugewandt ist; der zweite Satz von Profilelementen 88a - 88d bildet eine zweite, ebensolche Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken 88a', 88b', 88c' und 88d', und diese zweite Reihe definiert einen zweiten axialen Rotorabschnitt 92, der dem Spuckstoffraum 56 benachbart ist. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind alle Profilelemente gleich hoch (in Richtung der Achse 34 gemessen), je nach gewünschtem Sortierergebnis und/oder in Abhängigkeit von der Art der zu sortierenden Fasersuspension könnte es jedoch zweckmäßig sein, die Höhe der ersten Reihe größer oder kleiner zu wählen als die Höhe der zweiten Reihe. Außerdem kann es zweckmäßig sein, den Rotor mit mehr als zwei solcher Reihen zu versehen.A hub 80 fixedly connected to the rotor shaft 26 carries a closed, hollow circular cylindrical rotor body 82 with a circular cylindrical rotor jacket 84. This has a first axial end 84a at the first axial end 54a of the inlet space 54 and a second axial end 84b at the second axial end 54b of the Inlet space and outside carries two sets of profile elements, namely a first set, which is formed by profile elements 86a, 86b, 86c and 86d, and a second set, formed by profile elements 88a, 88b, 88c and 88d. The first set of profile elements forms a first row of profile elements extending in the rotor circumferential direction or direction of rotation U of the rotor and gaps 86a ', 86b', 86c 'and 86d' arranged between them, and this row defines a first axial rotor section 90 which defines the inlet space 52 faces; the second set of profile elements 88a-88d forms a second, likewise row of profile elements and gaps 88a ', 88b', 88c 'and 88d' arranged between them, and this second row defines a second axial rotor section 92, which is adjacent to the rejects space 56. In the preferred embodiment shown, all profile elements are of the same height (measured in the direction of the axis 34), but depending on the desired sorting result and / or depending on the type of fiber suspension to be sorted, it could be expedient to increase or decrease the height of the first row choose as the height of the second row. It may also be expedient to provide the rotor with more than two such rows.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 4 ergibt, besitzt jedes Profilelement eine in Rotationsrichtung U vorn liegende Stirnfläche oder erste Flanke I, welche senkrecht zur kreiszylindrischen Außenumfangsfläche des Rotormantels 84 und damit zur Fläche der in Rotationsrichtung U davor liegenden Lücke verläuft, sowie eine sich an die erste Flanke I unmittelbar anschließende Rückenfläche oder zweite Flanke II, welche entgegen der Rotationsrichtung U in radialer Richtung nach innen und damit auf die Achse 34 zu abfällt, so daß die Profilelemente im Schnitt senkrecht zur Achse 34 einen Querschnitt aufweisen, welcher einem sehr spitzwinkligen Dreieck gleicht, welches konzentrisch zur Achse 34 gebogen wurde. Mit den ersten Flanken werden im Zulaufraum 54 starke positive Druckstösse und starke Turbulenzen erzeugt, außerdem wird mit den ersten Flanken I die Fasersuspension im Zulaufraum 54 stark beschleunigt, und zwar maximal bis zur Umlaufgeschwindigkeit der Profilelemente. Hingegen erzeugen die abfallenden zweiten Flanken II negative Druckimpulse, durch welche Flüssigkeit vom Gutstoffraum 58 durch die Sieböffnungen hindurch in den Zulaufraum 54 zurückgesaugt wird. Besonders starke Turbulenzen ergeben sich im Zulaufraum 54 infolge der in Rotationsrichtung U gerichteten Strömungskomponente der Fasersuspension dann, wenn die innenseite des Siebs 38 in bekannter Weise "rauh" ausgebildet, d.h. profiliert ist; da derart profilierte Siebe bei Drucksortierern bekannt sind und sich geeignete Profile in den beiliegenden Zeichnungen schlecht darstellen lassen, läßt sich diese Profilierung den Zeichnungen nicht entnehmen.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 4, each profile element has a front lying in the direction of rotation U. End face or first flank I, which runs perpendicular to the circular-cylindrical outer circumferential surface of the rotor shell 84 and thus to the surface of the gap lying in front of it in the direction of rotation U, and a back surface or second flank II directly adjoining the first flank I, which runs counter to the direction of rotation U in a radial direction Direction inwards and thus falls towards the axis 34, so that the profile elements have a cross section perpendicular to the axis 34 which is similar to a very acute-angled triangle which was bent concentrically to the axis 34. With the first flanks, strong positive pressure surges and strong turbulence are generated in the inlet space 54, and with the first flanks I the fiber suspension in the inlet space 54 is strongly accelerated, at most up to the rotational speed of the profile elements. In contrast, the falling second flanks II generate negative pressure pulses, by means of which liquid is sucked back from the accept material space 58 through the sieve openings into the inlet space 54. Particularly strong turbulence occurs in the inlet space 54 as a result of the flow component of the fiber suspension directed in the direction of rotation U when the inside of the sieve 38 is “rough” in a known manner, ie is profiled; since sieves profiled in this way are known to pressure sorters and suitable profiles are difficult to depict in the accompanying drawings, this profiling cannot be found in the drawings.

Erfindungsgemäß verlaufen die ersten Flanken I bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers nicht parallel zur Achse 34, sondern bilden mit der Richtung der Achse 34 einen spitzen Winkel a, und zwar sind die Flanken gegenüber der Richtung der Achse 34 so geneigt, daß dadurch die in Richtung der Achse 34 verlaufende Strömungskomponente der Fasersuspension im Zulaufraum 54 in Richtung vom ersten axialen Ende 54a des Zulaufraums zu dessen zweitem axialen Ende 54b verstärkt wirdAccording to the invention, in preferred embodiments of the pressure sorter according to the invention, the first flanks I do not run parallel to the axis 34, but form an acute angle a with the direction of the axis 34, and in fact the flanks are inclined with respect to the direction of the axis 34, so that the direction the flow component of the fiber suspension in the axis 34 Inlet space 54 is reinforced in the direction from the first axial end 54a of the inlet space to the second axial end 54b thereof

Wie sich der Fig. 5 entnehmen läßt, sind bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform die Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe - in Rotorumfangsrichtung bzw. Rotationsrichtung U gemessen - kürzer als die Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe. Diese Maßnahme dient dem Zweck, die Wirkung der Profilelemente der unterschiedlichen Konsistenz der Fasersuspension anzupassen, deren Konsistenz im Zulaufraum 54 von dessen erstem Ende 54a zu dessen zweitem Ende 54 zunimmt. Bei der in Fig. 5 dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich jedes der Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe über einen Umfangswinkel von 45° (dies ist die maximale Länge L1 der Profilelemente), wobei die Länge der Profilelemente zum zweiten axialen Ende 84b des Rotormantels 84 abnimmt, weil die ersten Flanken schräg zur Richtung der Achse 34 verlaufen, während die hinteren Kanten der zweiten Flanken II parallel zur Achse 34 ausgerichtet sind. Die kleinste Länge L1' der Lücken 86a' - 86d' der ersten Reihe beträgt ebenfalls 45° und ist damit gleich der größten Länge L1 der Profilelemente dieser Reihe, wobei die Länge der Lücken in Richtung auf das zweite axiale Ende 84b des Rotormantels 84 zunimmt.As can be seen from FIG. 5, in the preferred embodiment shown, the profile elements 86a-86d of the first row - measured in the rotor circumferential direction or direction of rotation U - are shorter than the profile elements 88a-88d of the second row. This measure serves the purpose of adapting the effect of the profile elements to the different consistency of the fiber suspension, the consistency of which increases in the inlet space 54 from its first end 54a to its second end 54. In the particularly advantageous embodiment shown in FIG. 5, each of the profile elements 86a-86d of the first row extends over a circumferential angle of 45 ° (this is the maximum length L 1 of the profile elements), the length of the profile elements to the second axial end 84b of the Rotor jacket 84 decreases because the first flanks run obliquely to the direction of the axis 34, while the rear edges of the second flanks II are aligned parallel to the axis 34. The smallest length L 1 'of the gaps 86a' - 86d 'of the first row is also 45 ° and is therefore equal to the greatest length L 1 of the profile elements of this row, the length of the gaps in the direction of the second axial end 84b of the rotor shell 84 increases.

Die maximale Länge L2 der Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe beträgt bei dieser Ausführungsform 53°; da erfindungsgemäß die Anzahl der Profilelemente der zweiten Reihe gleich der Zahl der Profilelemente der ersten Reihe ist, ergibt sich für die minimale Länge L2' der Lücken 88a' - 88d' der zweiten Reihe ein geringerer Wert von hier 37°.The maximum length L 2 of the profile elements 88a-88d of the second row is 53 ° in this embodiment; Since, according to the invention, the number of profile elements of the second row is equal to the number of profile elements of the first row, the minimum length L 2 'of the gaps 88a' - 88d 'of the second row results in a lower value of 37 ° here.

Wie die Fig. 5 gleichfalls erkennen läßt, sind die Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe und damit deren Lücken gegenüber den Profilelementen der ersten Reihe bzw. deren Lücken entgegen der Rotationsrichtung U versetzt, wobei die Größe des Versatzes so auf die Längen der Profilelemente bzw. der Lücken abgestimmt ist, daß einander in axialer Richtung benachbarte Lücken der beiden Reihen sich in Rotationsrichtung U bzw. in Rotorumfangsrichtung so weit überlappen, daß sie einen in axialer Richtung durchgehenden Kanal bilden, welcher sich vom einen axialen Ende 84a des Rotormantels 84 bis zu dessen anderem axialen Ende 84b erstreckt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die lichte Breite L3 dieses Kanals 25°, wobei unter lichter Breite diejenige Breite verstanden wird, welche der Betrachter bei einer Stirnansicht des Rotors in Richtung der Achse 34 sieht.As can also be seen in FIG. 5, the profile elements 88a-88d of the second row and thus their gaps are offset relative to the profile elements of the first row or their gaps against the direction of rotation U, the size of the offset thus being based on the lengths of the profile elements or the gaps are coordinated so that adjacent gaps of the two rows in the axial direction overlap in the direction of rotation U or in the rotor circumferential direction to such an extent that they form a continuous channel in the axial direction which extends from one axial end 84a of the rotor shell 84 to whose other axial end 84b extends. In the embodiment shown in FIG. 5, the inside width L 3 of this channel is 25 °, the inside width being understood as the width which the observer sees in the direction of the axis 34 when the rotor is viewed from the front.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Längen der Profilelemente der ersten Reihe also ungefähr gleich den Längen der Lücken der ersten Reihe, die Längen der Profilelemente der zweiten Reihe sind größer als die Längen der Profilelemente der ersten Reihe, und die Länge der Lücken der zweiten Reihe sind kleiner als die Längen der Profilelemente der zweiten Reihe und kleiner als die Längen der Lücken der ersten Reihe.In the preferred embodiment shown, the lengths of the profile elements of the first row are therefore approximately equal to the lengths of the gaps of the first row, the lengths of the profile elements of the second row are greater than the lengths of the profile elements of the first row, and the length of the gaps of the second row are smaller than the lengths of the profile elements in the second row and smaller than the lengths of the gaps in the first row.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Profilelemente der beiden Reihen ergeben sich Stufen 90, durch welche folgender Effekt erzielt wird: Ansammlungen von Fasern und Verunreinigungen, welche sich an den ersten Flanken der Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe einstellen können, gleiten aufgrund der axialen Strömungskomponente der Fasersuspension im Zulaufraum 54 den ersten Flanken I der Profilelemente der ersten Reihe entlang in Richtung auf das zweite axiale Ende 54b des Zulaufraums 54 und gelangen somit an die Stufen 90, in deren Bereich sie aufgrund der dort herrschenden starken Turbulenzen aufgelöst und mit der Fasersuspension vermischt werden - Ansammlungen von Fasern und Verunreinigungen an den ersten Flanken I der Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe werden gleichfalls in axialer Richtung transportiert und gelangen in den Spuckstoffraum 56.The arrangement of the profile elements of the two rows according to the invention results in steps 90, by means of which the following effect is achieved: accumulations of fibers and impurities, which can occur on the first flanks of the profile elements 86a-86d of the first row, slide due to the axial flow component of the Fiber suspension in the inlet space 54 along the first flanks I of the profile elements of the first row in the direction of the second axial end 54b of the inlet space 54 and thus reach the steps 90, in the area of which they are dissolved due to the strong turbulence there and mixed with the fiber suspension - accumulations of fibers and impurities on the first flanks I of the profile elements 88a-88d of the second Row are also transported in the axial direction and enter the reject space 56.

Vorstehend wurden die Längen der Profilelemente und der Lücken in Umfangswinkeln ausgedrückt. Bei praktischer Realisierung des erfindungsgemäßen Drucksortierers liegen die Längen L1 und L2 in einem Bereich zwischen ungefähr 200 mm und ungefähr 450 mm.The lengths of the profile elements and the gaps were expressed in circumferential angles above. In practical implementation of the pressure sorter according to the invention, the lengths L 1 and L 2 are in a range between approximately 200 mm and approximately 450 mm.

Die durch Einstellung der Rotordrehzahl erzielten Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors liegen zweckmäßigerweise zwischen ungefähr 10 m/s und ungefähr 40 m/s, wobei im allgemeinen die besten Sortierergebnisse mit Umfangsgeschwindigkeiten von ungefähr 15 bis ungefähr 30 m/s erreicht werden.The circumferential speeds of the rotor achieved by adjusting the rotor speed are expediently between approximately 10 m / s and approximately 40 m / s, the best sorting results generally being achieved with circumferential speeds of approximately 15 to approximately 30 m / s.

Handelt es sich bei den Sieböffnungen 38a des Siebs 38 um Bohrungen, so liegt deren Durchmesser zweckmäßigerweise bei ca. 1 mm bis ca. 3,5 mm, wenn der Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis ca. 15 m/s betrieben wird. Bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten können kleinere Bohrungen verwendet werden; zweckmäßigerweise betreibt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 15 bis ca. 40 m/s und wählt dann für die Sieböffnungen Bohrungen mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis ca. 1,5 mm. Handelt es sich bei den Sieböffnungen 38a um Schlitze, so sollten diese bei Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 10 bis ca. 15 m/s eine Breite von ca. 0,4 bis ca. 0,6 mm aufweisen; auch im Falle von Schlitzen kann man bei höheren Rotorumfangsgeschwindigkeiten feinere Sieböffnungen verwenden, und da Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 15 bis ca. 40 m/s bevorzugt werden, werden für diesen Fall schlitzfömige Sieböffnungen mit einer Breite von ca. 0,1 mm bis ca. 0,35 mm empfohlen.If the sieve openings 38a of the sieve 38 are bores, their diameter is expediently approximately 1 mm to approximately 3.5 mm if the rotor is operated at a peripheral speed of approximately 10 to approximately 15 m / s . Smaller holes can be used at higher peripheral speeds; expediently one operates a pressure sorter according to the invention with rotor peripheral speeds of approx. 15 to approx. 40 m / s and then chooses bores with a diameter of approx. 0.5 to approx. 1.5 mm for the sieve openings. If the screen openings 38a are slits, then these should have a rotor circumferential speed of approximately 10 to approximately 15 m / s Have a width of about 0.4 to about 0.6 mm; Even in the case of slots, finer screen openings can be used at higher rotor peripheral speeds, and since rotor peripheral speeds of approximately 15 to approximately 40 m / s are preferred, slot-shaped screen openings with a width of approximately 0.1 mm to approximately 0.35 mm recommended.

Aus den Fig. 3 und 4 ergibt sich der Aufbau der Profilelemente 86a - 86d bzw. 88a - 88d der dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Jedes dieser Profilelemente besteht - sieht man einmal vom Rotormantel 84 ab - aus einer die erste Flanke I bildenden Leiste 100, einem die zweite Flanke II bildenden gebogenen Blech 102 und zwei Seitenwänden 104, wobei bezüglich der Fig. 3 darauf hingewiesen werden soll, daß in dieser Figur wegen des schrägen Verlaufs der ersten Flanken und damit der Leisten 100 letztere nicht senkrecht zu ihrer Längserstreckung, sondern schräg hierzu geschnitten wurden. Die vom Rotormantel 84, den Leisten 100, den Blechen 102 und den Seitenwänden 104 umschlossenen Hohlräume 106 der Profilelemente sollten flüssigkeitsdicht sein oder mit einem Füllstoff, wie z.B. einem Schaumkunststoff, ausgefüllt werden, um das Entstehen von Unwuchten im Rotor zu vermeiden. Gleiches gilt für den Hohlraum des Rotorkörpers 82.3 and 4 show the structure of the profile elements 86a-86d and 88a-88d of the preferred embodiment shown. Each of these profile elements consists - apart from the rotor casing 84 - of a strip 100 forming the first flank I, a bent sheet 102 forming the second flank II and two side walls 104, reference being made to FIG. 3 to indicate that in this figure because of the oblique course of the first flanks and thus the strips 100 the latter were not cut perpendicular to their longitudinal extension, but obliquely thereto. The cavities 106 of the profile elements enclosed by the rotor jacket 84, the strips 100, the sheets 102 and the side walls 104 should be liquid-tight or filled with a filler such as e.g. a foam plastic, to avoid imbalances in the rotor. The same applies to the cavity of the rotor body 82.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß sich die Kanäle mit der lichten Breite L3 besonders deutlich der Fig. 4 entnehmen lassen und dort mit 200 bezeichnet wurden.Finally, it should be pointed out that the channels with the clear width L 3 can be seen particularly clearly from FIG. 4 and have been designated 200 there.

Claims (28)

  1. Pressure sorter (10) for fibre suspensions, in particular, for the preparation of fibre suspensions obtained from waste paper, comprising a housing (14) in which a stationary screen (38) is arranged, said screen being rotationally symmetrical to a screen axis (34) and separating in said housing a supply chamber (54) surrounded by said screen from an accepts chamber (58) lying outside said screen, as well as a rotor (36) drivable about the screen axis by a motor (18), the circumferential surface of said rotor together with an inlet side of the screen delimiting the supply chamber in the radial direction, an inlet (46) for the fibre suspension to be treated communicating with a first axial end (54a) of the supply chamber (54), and a rejects outlet (50) communicating with a second axial end (54b) of the supply chamber (54), profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) being provided at the circumferential surface of the rotor (36) for generating positive and negative pressure pulses in the fibre suspension, said profiled elements extending in the circumferential direction of the rotor as well as in the direction of the screen axis (34) and each having a first flank (I) lying in front in the rotational direction (U) for driving the fibre suspension in the rotational direction as well as a second flank (II) lying behind the first flank in a direction opposite to the direction of rotation for sucking back liquid from the accepts chamber (58) through the screen (38) into the supply chamber (54), characterized in that in every axial section (90, 92) of the circumferential surface of the rotor acting on the screen (38), a rotor peripheral surface sector (86a' - 86d', 88a' - 88d') is provided between two profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) following one another in the circumferential direction of the rotor, these profiled elements protruding in the radial direction beyond said rotor peripheral surface sector and said rotor peripheral surface sector being part of a peripheral surface area (84) parallel to the screen inlet side as well as rotationally symmetrical to the screen axis (34), in that - measured in the circumferential direction of the rotor - the maximum length (L1, L2) of each profiled element (86a - 86d, 88a - 88d) is at least equal to the approximate minimum length (L1', L2') of the rotor peripheral surface sector (86a' - 86d', 88a' - 88d') following in a direction opposite to the direction of rotation (U), but the minimum length (L1', L2') of said rotor peripheral surface sector is at least 30 % of the approximate maximum length (L1, L2) of the profiled element lying in front thereof in the direction of rotation, and the profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) are designed and arranged at the rotor circumference such that - seen in the direction of the screen axis (34) - the rotor peripheral surface sectors (86a' - 86d', 88a' - 88d') form continuous channels (200) between the profiled elements along the region of the rotor (36) surrounded by the screen (38), and in that the longitudinal direction of the first flank (I) forms an acute angle (α) with the axial direction (34).
  2. Pressure sorter according to claim 1, characterized in that the longitudinal direction of the first flank is inclined with respect to the axial direction such that the first flank exerts on the fibre suspension present in the supply chamber an axial conveying effect towards the second axial end of the supply chamber.
  3. Pressure sorter according to claim 1 or 2, characterized in that the rear edge of the second flank extends parallel to the screen axis.
  4. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 3, characterized in that the first flank protrudes approximately in the radial direction beyond the rotor peripheral surface sector lying in front of said flank.
  5. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 4, characterized in that the rotor has at least one first axial rotor circumferential surface section facing the first axial end of the supply chamber as well as a second axial rotor circumferential surface section adjacent to said first axial rotor circumferential surface section in the axial direction, the first flanks of the profiled elements of the second section being set back with respect to the first flanks of the profiled elements of the first section in a direction opposite to the direction of rotation, and the lengths of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor being dimensioned such that rotor peripheral surface sectors of the two axial sections adjacent to each other in the axial direction overlap each other in the direction of rotation.
  6. Pressure sorter according to claim 5, characterized in that the overlapping - measured in the circumferential direction of the rotor - is at least approximately 50 % of the length of one of the rotor peripheral surface sectors.
  7. Pressure sorter according to claim 5 or 6, characterized in that the profiled elements in the first axial rotor circumferential surface section - measured in the circumferential direction of the rotor - are shorter than in the second section.
  8. Pressure sorter according to one or several of claims 5 to 7, characterized in that the height of the first flanks of the profiled elements - measured in the radial direction - in the first axial rotor circumferential surface section is smaller than in the second section.
  9. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the motor is a three-phase A.C. motor supplied by a frequency converter controllable with respect to its output frequency.
  10. Pressure sorter according to claim 9, characterized in that the frequency converter is controllable by a measuring device for measuring the pressure difference between supply chamber and accepts chamber.
  11. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the rotor has a circular-cylindrical and hollow rotor body, the peripheral surface of said rotor body forming the rotor peripheral surface sectors, in that the first flanks of the profiled elements are formed by strips attached to the peripheral surface of the rotor body and the second flanks by metal sheets which, in the side view, are arcuately curved, the front edges of said sheets being attached to the strips and their back edges to the peripheral surface of the rotor body.
  12. Pressure sorter according to claim 11, characterized in that the strips are welded onto the rotor body.
  13. Pressure sorter according to claim 11 or 12, characterized in that the metal sheets are welded onto the strips and the rotor body.
  14. Pressure sorter according to one or several of claims 11 to 13, characterized in that cavities formed by the peripheral wall of the rotor body and the profiled elements are sealed.
  15. Pressure sorter according to one or several of claims 11 to 14, characterized in that cavities formed by the peripheral wall of the rotor body and the profiled elements are filled with a plastic material.
  16. Pressure sorter according to claim 15, characterized in that the plastic material is a foam plastic foamed in-situ.
  17. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 10, characterized in that the profiled elements are solid plastic bodies.
  18. Pressure sorter according to claim 17, characterized in that the front surface of the profiled elements lying in front in the direction of rotation is formed by a metal strip.
  19. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the inlet side of the screen has a turbulence-generating profile.
  20. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the length of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor is approximately 200 mm to 450 mm.
  21. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the rotor is drivable by the motor at a circumferential speed of approximately 10 to 40 m/s.
  22. Pressure sorter according to claim 21, characterized in that the rotor is drivable by the motor at a circumferential speed of approximately 15 to 30 m/s.
  23. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 10 to 15 m/s the screen has screen openings in the form of bores with a diameter of approximately 1 to 3.5 mm.
  24. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 15 to 40 m/s the screen has screen openings in the form of bores with a diameter of approximately 0.5 to 1.5 mm.
  25. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 10 to 15 m/s the screen has screen openings in the form of slots with a width of approximately 0.4 to 0.6 mm.
  26. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 15 to 40 m/s the screen has screen openings in the form of slots with a width of approximately 0.1 to 0.35 mm.
  27. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the first flank of the profiled elements is designed such that the fibre suspension can be accelerated therewith in the direction of rotation up to the circumferential speed of the rotor.
  28. Pressure sorter according to one or several of claims 5 to 8, characterized in that profiled elements adjacent to each other in the axial direction directly adjoin each other in the axial direction.
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