EP2324154A2 - Anordnung zur fraktionierung einer faserstoffsuspension - Google Patents

Anordnung zur fraktionierung einer faserstoffsuspension

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EP2324154A2
EP2324154A2 EP09781554A EP09781554A EP2324154A2 EP 2324154 A2 EP2324154 A2 EP 2324154A2 EP 09781554 A EP09781554 A EP 09781554A EP 09781554 A EP09781554 A EP 09781554A EP 2324154 A2 EP2324154 A2 EP 2324154A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arrangement according
screen
sieve
nozzle
fiber fraction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09781554A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jonas BERGSTRÖM
Reinhard Bluhm
Tillman Katzenmaier
Wolfgang Mannes
Marc Perrin
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 Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0855504A external-priority patent/FR2934868B1/fr
Priority claimed from DE102009017187A external-priority patent/DE102009017187A1/de
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2324154A2 publication Critical patent/EP2324154A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/06—Rotary screen-drums
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/16—Cylinders and plates for screens

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for fractionating a fibrous suspension suitable for producing a paper, board, tissue or other fibrous web into a short fiber fraction with a high content of short and / or stiff fibers and / or vascular cells and a long fiber fraction with a high content on long and / or flexible fibers, with a sieve element with sieve openings which is guided past at least one nozzle which directs a jet of the pulp suspension onto the sieve element, the long fiber fraction on the side of the sieve element facing the nozzle and the short fiber fraction on the opposite side of the sieve element Sieve element is collected.
  • the fibers When a new pulp suspension is prepared from wood or when recovered paper is converted to a pulp suspension, the fibers generally have very different lengths. It may then be advantageous to separate the short cellulose fibers from long cellulose fibers, especially to be able to produce paper sheets with different qualities.
  • the object of the invention is therefore to make the fractionation easier and possibly more efficient.
  • the object has been achieved, on the one hand, by virtue of the fact that the sieve element has a cylindrical design and is rotatably mounted about the cylinder axis.
  • the vast majority of, preferably all screen openings should be formed as elongated slots. These can, at least in sections, in the direction of movement of the sieve element, i. in the direction of rotation or inclined thereto, in particular perpendicular to this.
  • the cylinder axis of the screen element is approximately perpendicular. With this arrangement, at least one fraction can be at least partially collected just below the cylinder.
  • the formation of the slots may be via spaced apart bars, which slots may be bounded by spacers between the bars.
  • the rods extend over a part, but preferably over the entire length of the cylinder.
  • the rods may have a round cross section or a polygonal, in particular a rectangular cross section with two long side surfaces.
  • a round cross section is preferable when clogging the
  • the slots extend in the radial direction over the long side surfaces, which not only the stability of the screen element but also the
  • the cylindrical sieve can be made open at the bottom.
  • the nozzles can be arranged inside, but also outside of the cylindrical sieve element.
  • the arrangement of the nozzles within the cylindrical screen element has advantages.
  • the slot width widened, if only slightly radially outwardly, which reduces the risk of blockage of the slots.
  • the fiber material that does not pass the slots forms the long fiber fraction.
  • the nozzles within the sieve element should therefore be arranged below the cylindrical sieve a catch pan for the long fiber fraction.
  • At least one pressurized fluid nozzle should be arranged outside the cylindrical sieve element in the direction of movement after a nozzle be arranged, which directs a fluid, in particular steam, water or compressed air to the screen element.
  • a fluid in particular steam, water or compressed air
  • At least one collecting trough for the short fiber fraction should be arranged outside the cylindrical sieve element opposite and / or below a pulp suspension nozzle.
  • the short fibers within the cylindrical sieve element must be taken up by a collecting trough for the short fiber fraction.
  • Support this can be connected to a vacuum source, so that the
  • Negative pressure sucks the short fibers into the drip pan.
  • at least one pressure fluid nozzle should then be arranged inside the cylindrical sieve element in the direction of movement downstream of a nozzle which directs a fluid, preferably water, steam or compressed air onto the sieve element.
  • the long fibers dissolved by the rods can thus be collected outside the cylindrical sieve element opposite and / or below the corresponding fluid nozzle of at least one collecting trough for the long fiber fraction.
  • the vast majority of, preferably all screen openings are formed as elongated slots which at least partially inclined to the direction of movement of the screen element, in particular perpendicular to this.
  • the fibers preferably orient themselves in the direction of flow due to the acceleration in the suspension nozzle, and thus the likelihood of them sticking to transverse webs is high.
  • the vast majority of, preferably all slots of the screen element should be the same.
  • the width of the slots of the sieve element should be between 0.3 and 3 mm, preferably between 0.5 and 1.5 mm.
  • the screen element has a honeycomb structure.
  • the honeycomb structure offers high stability with a large open area compared to parallel bars.
  • the screen element is designed as an endlessly circulating, flexible screen belt, which is preferably made of plastic because of the bending stress.
  • the screen belt can be guided freely or in a housing.
  • the leadership in a case is more complex, but also cleaner.
  • the screen belt is formed by transversely to the direction of movement and spaced-apart rods, which are preferably connected to each other at the ends and / or at certain intervals transversely to the direction of movement of the screen belt and made of metal.
  • slits are formed between the rods almost over the entire length of the rods.
  • the connection between the bars can be made via flexible plastic connections.
  • the pulp suspension nozzles should be arranged only on one side of the screen belt and each directed a pulp suspension jet preferably in the inlet pocket between the screen belt and a guide roller. While the short fibers largely pass through the sieve openings, the long fibers remain hanging on the webs of the sieve belt.
  • the screen openings When the guide roller is wrapped around, the screen openings also spread apart on the outside of the screen belt during the looping. The enlargement of the screen openings on this side improves the throughput of the short fibers.
  • pressure fluid nozzles can also be used, which are arranged on the side opposite the pulp suspension nozzle side of the screen belt and after this and direct the fluid to the screen belt. The fluid flows through the screen openings and tears the long fibers away from the screen belt on the opposite side.
  • At least one collecting trough for the pulp should be arranged on each side of the screen belt. While the long fibers are enriched on the side of the screen belt with the pulp suspension nozzles, the short fibers are on the opposite side.
  • An increase in throughput, for example, is easily possible if several pulp suspension nozzles are arranged next to one another in the direction of movement of the screen belt one behind the other and / or transversely to the direction of movement.
  • the total area of the screen openings should be more than 50% of the total area of the screen element.
  • the average web width between the screen openings is less than 2 mm, preferably less than 1 mm and in particular between 0.3 and 08, mm.
  • the thickness of the sieve element is more than 2 times, preferably 3 times, the average web width between the sieve openings.
  • a plurality of nozzles should each direct at least one jet of pulp suspension onto the sieve element.
  • short fiber fraction not only an accumulation of short fibers, but also of stiff fibers, d. H. especially fibers with a high lignin content.
  • the long, but especially the flexible fibers are deposited mainly on the webs between the screen openings and form the so-called long fiber fraction. Since fibers with a low lignin content are flexible, they can be enriched in the long fiber fraction.
  • FIG. 1 a schematic representation of a fractionator
  • Figure 2 a cross section through this
  • FIG. 3 shows a detail of a sieve element 1 with honeycomb structure
  • Figure 4 a screen belt with rods 2;
  • FIG. 5 is a plan view of a fractionator with a screen belt;
  • FIG. 6 shows a sieve element 1 with spacers 13;
  • FIG. 7 shows another shape of a sieve opening 3
  • FIG. 8 shows a horizontal section along I of FIG. 9 of a fractionator
  • FIG. 9 shows a vertical section along II of the device of FIG. 8.
  • FIG. 10 shows another vertical section along III of the device of FIG. 8;
  • Figure 11 a horizontal section of another fractionator and
  • FIG. 12 shows an enlarged partial cross section through a sieve element 1.
  • the fractionator according to FIG. 1 is formed by a rotating cylindrical sieve element 1.
  • the vertically arranged cylinder jacket consists of axially extending and spaced-apart, rigid rods 2 made of metal, which are fastened to the upper cylinder side plate 10 via fixing elements 9.
  • the rods 2 extend over the entire length of the cylinder and form between each screen openings 3 in the form of a very long gap or slot.
  • the slots have a width of between 0.3 and 3, preferably between 0.5 and 1.5 mm, and thus extend perpendicular to the direction of rotation 8 of the screen element 1.
  • nozzles 4 distributed over the circumference, which in each case direct a jet of the pulp suspension against the sieve element 1.
  • the nozzles 4 can direct the beam perpendicular or inclined to the slots 3.
  • the short fibers 20 pass easily through the slots 3, while the long fibers 19 bounce off the rods 2 or get stuck. Since the screen element 1 rotates, the stuck, long fibers 19 are moved out of the region of the nozzle 4, which prevents clogging of the slots 3.
  • a drip pan 7 for receiving and transporting away the short fibers 20 and the part of the water through the slits 3 of the pulp suspension.
  • the sieve element 1 can also have a honeycomb structure, as shown in FIG. 3, which also permits small web widths. If the sieve element 1 is not subjected to bending, then the honeycomb structure may consist of metal, in the other case of plastic.
  • the slots 3 can also be interrupted by radially extending rings which act as spacers 13 for stabilizing the construction and fixing the slot width.
  • the slots 3 can also be inclined or partially inclined, so that, for example, as shown in FIG. 7, a zigzag slot 3 results.
  • the screen element 1 is formed by an endlessly circulating flexible screen belt.
  • This screen belt may have a honeycomb structure or, as seen in Figure 4, rigid rods 2 made of metal.
  • the spaced apart rods 2 extend transversely to the direction of movement 8 of the screen belt.
  • the connection between the rods 2 via a flexible plastic compound 11 at the ends of the rods 2 and in the middle.
  • the plastic compounds 11 can be used as lifted running surfaces during the deflection at the guide rollers 12 and / or be arranged at certain intervals transversely to the direction of movement 8 of the screen belt.
  • a nozzle 4 directs a jet with pulp suspension to be fractionated into the inlet pocket between the wire belt and the guide roll 12.
  • the short fibers 20 of the pulp suspension pass through the screen openings 3 and are received on this side by a collecting trough 7. Thereafter, the screen belt wraps around a guide roller 12 on the opposite side, which to replace the stuck on this page long fibers 19 of the pulp suspension should lead.
  • a pressurized fluid such as water or compressed air on the the pulp suspension nozzles 4 opposite side of the screen belt are directed.
  • the open area of the sieve element 1 formed by the sieve openings 3 corresponds to more than 50% of the effective surface of the sieve element 1.
  • this also results very much Narrow web widths of average or at least predominantly not more than 2 mm. As a result, this allows very efficient fractionation.
  • the screen element 1 is made correspondingly thick.
  • the fractionator shown in FIGS. 8 to 10 for separating cellulose fibers contained in a liquid such as water by size has a screen element 1 in the form of a cylindrical drum whose wall is formed by a plurality of individual vertical webs in the form of bars 2.
  • the upper ends of the rods 2 are fixed to the periphery of an upper horizontal circular cylinder side plate 10 and the lower ends to a lower horizontal circular ring 22 which is spaced from the side window 10.
  • the circular side window 10 is fixed to the lower end of a vertical shaft 16 which is connected to a rotary drive motor 17 shown schematically.
  • the vertical webs are similar and distributed regularly on the circumference of the cylindrical drum to form between them screen openings in the form of regularly distributed vertical slots 3.
  • the vertical webs have rectangular cross-sections and are arranged radially, with their long sides extending between the inside and the outside of the drum.
  • the diameter of the cylindrical drum may be in the range of 500 to 800 mm
  • the rectangular cross section of the webs may be such that their width is in the range of 0.4 to 0.6 mm and their length in the range of 4 to 6 mm lies.
  • the fixation of the rods 3 can be done via recesses 23,24 in the side window 10 and in the ring 22.
  • the recesses 23 in the side window 10 are preferably downwardly and radially inwardly or outwardly, and the recesses 24 in the ring 22 are open upwardly and radially inwardly or outwardly.
  • the attachment of the webs in the positioning recesses 23 and 24 can be ensured by any known means, for example by gluing, by clamping with force or by means of conventional holding members.
  • the distance between the webs can also be determined by spacers.
  • the separation device includes nozzles 4 to guide the pulp suspension against the inner surface of the cylindrical drum tangential to that surface and in the rotational or circumferential direction 8 of the cylindrical drum.
  • These nozzles 4 contain a vertical container, which is arranged in the drum and is connected by a line to a source for the pulp suspension to be treated.
  • the nozzles 4 point in the direction of movement 8 of the drum and have a nozzle opening in the form of a vertical slot, wherein this vertical nozzle slot is in the vicinity of the inner surface of the cylindrical drum.
  • the pulp suspension to be treated leaves the nozzle slot tangential to the inner surface of the cylindrical drum and in the direction of rotation 8 of the drum.
  • the pulp suspension forms a thin suspension layer 18 on the inner surface of the cylindrical drum.
  • Such an arrangement is designed to form a thin suspension layer 18 at the exit of the vertical nozzle slot, in which the fibers, in particular the long fibers 19, for the most part rotate in rotation. or circumferential direction 8 of the cylindrical drum 8 are oriented.
  • the vertical nozzle slot extends over most of the height of the vertical webs or rods 2, wherein its width may be in the range of 1.3 to 1.7 mm.
  • the separating device has a fluid nozzle 5 arranged outside the drum.
  • this fluid nozzle 5 has a nozzle opening in the form of a vertical slot, which, however, is aligned radially in the direction of the drum.
  • the vertical slot extends over most of the height of the drum and directs a pressurized fluid, such as compressed air, to the drum.
  • the separating device has a large baffle 15, which is arranged vertically and at a distance from the inner surface of the cylindrical drum with respect to the fluid nozzle 5. Under the baffle 15, a drip pan 6 for the long fibers 19 is installed.
  • the separator described herein can operate in the following manner.
  • the speed of the cylindrical drum and the pulp suspension fed are equal at the outlet of the pulp suspension nozzle 4.
  • the peripheral speed of the cylindrical drum may be in the range of 5 to 20 meters per second.
  • the pulp suspension to be treated which deposits on the inner surface of the drum, is at least partially driven by the vertical slots of the drum under the action of centrifugal force and takes up the short fibers 20 and mineral particles or contents 21 containing them; with, while the long fibers 19 are retained by means of the vertical webs within the drum, as shown in Fig. 12.
  • the separator can operate continuously by virtue of a continuous flow of a pulp suspension to be treated exiting the nozzle 4, the continuous rotation of the cylindrical drum and the uninterrupted blowing flow at the exit of the fluid nozzle 5.
  • Drum at the feed station and at the first and at the second separation station are assigned to form a separating device, extending over only a part of the circumference of the cylindrical drum. It is then possible to provide a plurality of separation devices, which are associated with the cylindrical drum and distributed around the circumference.
  • a separator comprises a cylindrical drum associated with the following equipments replacing the equipments of the previous example.
  • the separation device comprises a nozzle 4 arranged outside the drum for feeding a pulp suspension with a nozzle opening in the form of a vertical slot.
  • the pulp suspension to be treated is applied analogously to the outer surface of the drum in the direction of rotation 8 of the drum, forming a suspension layer 18 on the outer surface.
  • the separating device inside the drum starting approximately opposite the nozzle 4 in the direction of rotation 8, has a collecting trough 7 in the form of a suction bell connected to a vacuum source, which extends vertically over the drum.
  • This suction cup is to allow the suction of at least a portion of the thin suspension layer 18, which carries the short fibers 20 and the particles 21 through the vertical slots 3 of the drum, while the long fibers 19 through the vertical webs on the outer surface of the drum be withheld.
  • the long fibers 19 are released and thrown outward under the action of centrifugal force.
  • the separator here contains a vertical baffle 15, which is located outside the drum and should stop these splashes.
  • the long fibers 19 may fall into a sump 6.
  • the separation device within the drum can also have a fluid nozzle 5 with a nozzle opening in the form of a vertical slot which directs a pressurized fluid radially onto the drum.
  • this fluid nozzle 5 can produce a flow of water that flows through the vertical slots of the drum to facilitate separation of the fibers and to ensure cleaning of the drum.
  • the drum could also be formed by a perforated, cylindrical screen element 1, wherein the perforation of slots, holes o.a. is formed.
  • the drive 17 may be advantageous to arrange the drive 17 under the drum. In this case, the fibers would have to be led away from the area of the drive 17.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen und/oder steifen Fasern und/oder Gefäßzellen und eine Langfaserfraktion mit einem hohen Anteil an langen und/oder flexiblen Fasern, mit einem Siebelement (1) mit Sieböffnungen (3) welches an wenigstens einer Düse (4) vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement (1) richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse (4) zugewandten Seite des Siebelementes (1) und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes (1) gesammelt wird. Dabei soll die Fraktionierung dadurch vereinfacht und/oder effizienter werden, dass das Siebelement (1) zylinderförmig ausgebildet und um die Zylinderachse rotierbar gelagert ist und/oder dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Sieböffnungen (3) als längliche Schlitze ausgebildet sind, welche zumindest abschnittsweise zur Bewegungsrichtung (8) des Siebelementes (1) geneigt verlaufen oder das Siebelement (1) eine Wabenstruktur aufweist.

Description

Fraktionieranordnung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen und/oder steifen Fasern und/oder Gefäßzellen und eine Langfaserfraktion mit einem hohen Anteil an langen und/oder flexiblen Fasern, mit einem Siebelement mit Sieböffnungen welches an wenigstens einer Düse vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse zugewandten Seite des Siebelementes und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes gesammelt wird.
Wenn eine neue Faserstoffsuspension aus Holz zubereitet oder wenn zurückgewonnenes Papier in eine Faserstoffsuspension umgewandelt wird, haben die Fasern im Allgemeinen sehr unterschiedliche Längen. Es kann dann vorteilhaft sein, die kurzen Zellulosefasern von langen Zellulosefasern zu trennen, vor allem um Papierblätter mit unterschiedlichen Qualitäten herstellen zu können.
Gewöhnlich ist es dabei das Ziel, einerseits eine Kurzfaserfraktion, die überwiegend kurze Fasern enthält, deren maximale Längen in der Größenordnung von einem Millimeter bis zu eineinhalb Millimetern liegen, und andererseits eine Langfaserfraktion zu erhalten, die überwiegend Langfasern enthält, deren minimale Längen in der Größenordnung von einem Millimeter bis eineinhalb Millimeter liegen. Die Gewinnung einer Langfaserfraktion, die lange Fasern enthält und frei von Mineralgehalten ist, kann ebenfalls interessant sein.
Meist werden derartige Anordnungen jedoch benutzt, um Altpapierfaser-Rohstoffe so weit aufzubereiten, dass sie als Rohstoff wieder zur Herstellung von Faserstoffbahnen verwendet werden können.
Gemischtes Altpapier besteht oft aus verschiedenen Sorten und hat im Vergleich zu Frischzellstoff ein relativ breites Faserlängenspektrum. Hierzu ist es aus der DE 2018510 bekannt, die Faserstoffsuspension auf ein Lochsieb zu spritzen, wobei die Löcher jedoch zum Verstopfen neigen.
In der WO 01/29297 wird daher vorgeschlagen, ein Siebelement an einer Düse vorbeizuführen. Dabei wird das Siebelement von Drähten o.a. gebildet, die in Bewegungsrichtung des Siebes verlaufen. Die Düse befindet sich außerhalb der Schleife des Siebelementes. Auch dies kann hinsichtlich der Fraktionierwirkung noch nicht befriedigen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Fraktionierung einfacher und möglichst auch effizienter zu gestalten.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe einerseits dadurch gelöst, dass das Siebelement zylinderförmig ausgebildet und um die Zylinderachse rotierbar gelagert ist.
Unabhängig von der Gestaltung der Sieböffnungen ist dies mit Vorteilen bei der Herstellung und Funktion verbunden. Außerdem erlaubt dies eine stabile Gestaltung des Siebelementes.
Dabei sollten der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Sieböffnungen als längliche Schlitze ausgebildet sein. Diese können zumindest abschnittsweise in Bewegungsrichtung des Siebelementes, d.h. in Rotationsrichtung oder zu dieser geneigt, insbesondere senkrecht zu dieser verlaufen.
Für die Abführung der Kurz- und Langfaserfraktion ist es vorteilhaft, wenn die Zylinderachse des Siebelementes etwa senkrecht verläuft. Bei dieser Anordnung kann wenigstens eine Fraktion zumindest teilweise einfach unterhalb des Zylinders aufgefangen werden.
Die Bildung der Schlitze kann über voneinander beabstandete Stäbe erfolgen, wobei die Schlitze von Abstandhaltern zwischen den Stegen begrenzt sein können. Dabei erstrecken sich die Stäbe über einen Teil, vorzugsweise jedoch über die gesamte Länge des Zylinders.
Hierbei können die Stäbe einen runden Querschnitt oder aber einen mehreckigen, insbesondere einen rechteckigen Querschnitt mit zwei langen Seitenflächen aufweisen. Ein runder Querschnitt ist dann vorzuziehen, wenn ein Verstopfen der
Schlitze zu befürchten ist. Bei einem rechteckigen Querschnitt besteht die
Möglichkeit, die Stäbe so anzuordnen, dass die langen Seitenflächen radial verlaufen.
Auf diese Weise erstrecken sich die Schlitze in radialer Richtung über die langen Seitenflächen, was nicht nur der Stabilität des Siebelementes sondern auch der
Fraktionierung förderlich ist.
Um die Abfuhr des im zylinderförmigen Siebelement anfallenden Faserstoffes zu erleichtern, kann das zylindrische Siebelement unten offen ausgeführt werden.
Die Düsen können innerhalb, aber auch außerhalb des zylindrischen Siebelementes angeordnet werden.
Vor allem wenn die Stäbe einen rechteckigen Querschnitt mit radial ausgerichteten, langen Seitenflächen haben, hat die Anordnung der Düsen innerhalb des zylindrischen Siebelementes Vorteile. In diesem Fall verbreitert sich die Schlitzweite wenn auch nur geringfügig radial nach außen, was die Verstopfungsgefahr der Schlitze mindert.
Das Fasermaterial, welches die Schlitze nicht passiert, bildet die Langfaserfraktion. Bei einer Anordnung der Düsen innerhalb des Siebelementes sollte daher unterhalb des zylindrischen Siebelementes eine Auffangwanne für die Langfaserfraktion angeordnet sein.
Dabei kann es passieren, dass die Langfasern an den Stäben hängen bleiben. Um diese von den Stäben zu lösen, sollte zumindest jeweils eine Druckfluid-Düse außerhalb des zylindrischen Siebelementes in Bewegungsrichtung nach einer Düse angeordnet sein, welche ein Fluid, insbesondere Dampf, Wasser oder Druckluft auf das Siebelement richtet. Die von den Stäben gelösten Langfasern fallen dann in die Auffangwanne.
Dementsprechend sollte außerhalb des zylindrischen Siebelementes gegenüber und/oder unterhalb einer Faserstoffsuspensions-Düse wenigstens eine Auffangwanne für die Kurzfaserfraktion angeordnet sein.
Sind die Faserstoffsuspension-Düsen außerhalb des zylindrischen Siebelementes angeordnet, so müssen die Kurzfasern innerhalb des zylindrischen Siebelementes von einer Auffangwanne für die Kurzfaserfraktion aufgenommen werden. Zur
Unterstützung kann diese mit einer Unterdruckquelle verbunden sein, so dass der
Unterdruck die Kurzfasern in die Auffangwanne saugt. Um die an den Stäben hängenden Langfasern zu lösen, sollte dann zumindest jeweils eine Druckfluid-Düse innerhalb des zylindrischen Siebelementes in Bewegungsrichtung nach einer Düse angeordnet sein, welche ein Fluid, vorzugsweise Wasser, Dampf oder Druckluft auf das Siebelement richtet. Die von den Stäben gelösten Langfasern können so außerhalb des zylindrischen Siebelementes gegenüber und/oder unterhalb der entsprechenden Fluid-Düse von wenigstens einer Auffangwanne für die Langfaserfraktion aufgefangen werden.
Unabhängig von der Ausbildung des Siebelementes ist es erfindungswesentlich, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Sieböffnungen als längliche Schlitze ausgebildet sind, welche zumindest abschnittsweise zur Bewegungsrichtung des Siebelementes geneigt, insbesondere senkrecht zu dieser verlaufen.
Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil sich die Fasern durch die Beschleunigung in der Suspensions-Düse vorzugsweise in Strömungsrichtung ausrichten und so bei quer verlaufenden Stegen die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass sie an diesen hängen bleiben. Zur Vereinfachung der Fertigung sowie im Interesse einer gleichmäßigen Fraktionierung sollte der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes gleich ausgebildet sein.
In diesem Zusammenhang ist es des Weiteren von Vorteil, wenn der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes gleich ausgerichtet sind.
In Abhängigkeit von dem gewünschten Fraktionierergebnis sollte die Breite der Schlitze des Siebelementes zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 ,5 mm liegen.
Unabhängig von der Gestaltungsform des Siebelementes ist es ebenso erfindungswesentlich, dass das Siebelement eine Wabenstruktur aufweist. Die Wabenstruktur bietet eine hohe Stabilität bei einer großen offenen Fläche im Vergleich zu parallelen Stäben.
Unabhängig von der Form der Sieböffnungen kann es vorteilhaft sein, wenn das Siebelement als endlos umlaufendes, flexibles Siebband ausgebildet ist, welches wegen der Biegebeanspruchung vorzugsweise aus Kunststoff besteht. Dabei kann das Siebband frei oder in einem Gehäuse geführt sein. Die Führung in einem Gehäuse ist zwar aufwendiger, jedoch auch sauberer.
Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn das Siebband von quer zur Bewegungsrichtung und voneinander beabstandeten Stäben gebildet wird, die vorzugsweise an den Enden und/oder in bestimmten Abständen quer zur Bewegungsrichtung des Siebbandes miteinander verbunden sind und aus Metall bestehen. Auf diese Weise bilden sich zwischen den Stäben beinahe über die gesamte Länge der Stäbe verlaufende Schlitze. Die Verbindung zwischen den Stäben kann über flexible Kunststoffverbindungen erfolgen.
Um die Belastung des Siebbandes zu begrenzen, sollte dieses über rotierende Leitwalzen umgelenkt werden. Zur Fraktionierung sollten die Faserstoffsuspensions-Düsen nur auf einer Seite des Siebbandes angeordnet sein und jeweils einen Faserstoffsuspensionsstrahl vorzugsweise in den Einlaufzwickel zwischen dem Siebband und einer Leitwalze richten. Während die Kurzfasern weitestgehend durch die Sieböffnungen gelangen, bleiben die Langfasern an den Stegen des Siebbandes hängen.
Bei der Umschlingung der Leitwalze kommt es außerdem zu einem Aufspreizen der Sieböffnungen an der während der Umschlingung außen liegenden Seite des Siebbandes. Die Vergrößerung der Sieböffnungen auf dieser Seite verbessert den Durchsatz der Kurzfasern.
Nach dieser Leitwalze sollte das Siebband dann vorzugsweise durch die Umschlingung einer folgenden Leitwalze in der entgegengesetzten Richtung gekrümmt werden. Auf diese Weise spreizen sich die Sieböffnungen auf der Seite des Siebbandes, auf der die Langfasern hängen geblieben sind, was ihre Entfernung erleichtert.
Dabei können auch Druckfluid-Düsen zum Einsatz kommen, welche auf der den Faserstoffsuspensions-Düsen gegenüberliegenden Seite des Siebbandes und nach diesen angeordnet sind und das Fluid auf das Siebband richten. Das Fluid strömt durch die Sieböffnungen und reißt auf der gegenüberliegenden Seite die Langfasern vom Siebband weg.
Idealerweise liegt das Band nicht direkt mit den Stegen auf den Leitwalzen auf, sondern hat hierfür abgehobene Laufflächen, welche vorzugsweise von den Kunststoffverbindungen gebildet werden können.
Dementsprechend sollte auf jeder Seite des Siebbandes jeweils zumindest eine Auffangwanne für den Faserstoff angeordnet sein. Während auf der Seite des Siebbandes mit den Faserstoffsuspensions-Düsen die Langfasern angereichert werden, sind es auf der gegenüberliegende Seite die Kurzfasern. Eine Durchsatzerhöhung ist beispielsweise leicht möglich, wenn mehrere Faserstoffsuspensions-Düsen in Bewegungsrichtung des Siebbandes hintereinander und/oder quer zur Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet werden.
Mit Vorzug sollte die Gesamtfläche der Sieböffnungen unabhängig von der Form der Sieböffnungen und der Gestaltung des Siebelementes über 50 % der Gesamtfläche des Siebelementes liegen.
Wegen der großen offenen Fläche des Siebelementes verbunden mit einer großen Anzahl von Sieböffnungen mit einer für die Fraktionierung erforderlichen geringen Ausdehnung ergibt sich eine geringe Stegbreite zwischen den Sieböffnungen.
Die geringe Stegbreite ermöglicht eine effiziente Fraktionierung, wobei die durchschnittliche Stegbreite zwischen den Sieböffnungen kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm ist und insbesondere zwischen 0,3 und 08, mm liegt.
Um dem Siebelement trotz der geringen Stegbreite ausreichend Stabilität zu geben, ist es von Vorteil, wenn die Dicke des Siebelementes über dem 2-fachen, vorzugsweise dem 3-fachen der durchschnittlichen Stegbreite zwischen den Sieböffnungen liegt.
Im Interesse eines hohen Durchsatzes der zu fraktionierenden Faserstoffsuspension sollten mehrere Düsen jeweils wenigstens einen Strahl Faserstoffsuspension auf das Siebelement richten.
Da Gefäßzellen sowie kurze und/oder steife Fasern die Sieböffnungen leichter passieren, kann in der sogenannten Kurzfaserfraktion nicht nur eine Anreicherung von kurzen Fasern, sondern auch von steifen Fasern, d. h. insbesondere von Fasern mit einem hohen Ligningehalt erfolgen.
Die langen, aber insbesondere die flexiblen Fasern lagern sich vorwiegend an den Stegen zwischen den Sieböffnungen an und bilden die sogenannte Langfaserfraktion. Da Fasern mit einem geringen Ligningehalt flexibel sind, können diese in der Langfaserfraktion angereichert werden.
Demzufolge kann mit dem Fraktionator nicht nur eine Fraktionierung nach der Faserlänge sondern auch nach dem Ligningehalt erfolgen.
Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Fraktionators;
Figur 2: einen Querschnitt durch diesen;
Figur 3: einen Ausschnitt eines Siebelementes 1 mit Wabenstruktur;
Figur 4: ein Siebband mit Stäben 2;
Figur 5: eine Draufsicht auf einen Fraktionator mit Siebband; Figur 6: ein Siebelement 1 mit Abstandhaltern 13;
Figur 7: eine andere Form einer Sieböffnung 3
Figur 8: einen horizontalen Schnitt längs I von Fig. 9 eines Fraktionators;
Figur 9: einen vertikalen Schnitt längs Il der Vorrichtung von Fig. 8;
Figur 10: einen anderen vertikalen Schnitt längs III der Vorrichtung von Fig. 8; Figur 11 : einen horizontalen Schnitt einer anderen Fraktionators und
Figur 12: einen vergrößerten Teilquerschnitt durch ein Siebelement 1.
Der Fraktionator gemäß Figur 1 wird von einem rotierenden, zylindrischen Siebelement 1 gebildet. Dabei besteht der senkrecht angeordnete Zylindermantel aus axial verlaufenden und voneinander beabstandeten, starren Stäben 2 aus Metall, die an der oberen Zylinder-Seitenscheibe 10 über Fixierelemente 9 befestigt sind.
Die Stäbe 2 verlaufen über die gesamte Länge des Zylinders und bilden zwischen sich jeweils Sieböffnungen 3 in Form eines sehr langen Spaltes bzw. Schlitzes. Die Schlitze haben eine Weite zwischen 0,3 und 3, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 ,5 mm und erstrecken sich somit senkrecht zur Rotationsrichtung 8 des Siebelementes 1.
Wie in Figur 2 zu sehen, haben die Stäbe 2 einen rechteckigen Querschnitt mit zwei langen Seitenflächen, die hinsichtlich des Zylinders radial verlaufen.
Innerhalb des zylinderförmigen Siebelementes 1 befinden sich hier beispielhaft drei über den Umfang verteilt angeordnete Düsen 4, welche jeweils einen Strahl der Faserstoffsuspension gegen das Siebelement 1 richten. Die Düsen 4 können den Strahl senkrecht oder geneigt auf die Schlitze 3 richten.
Dabei gelangen die kurzen Fasern 20 problemlos durch die Schlitze 3, während die langen Fasern 19 an den Stäben 2 abprallen oder hängen bleiben. Da das Siebelement 1 rotiert, werden die hängen gebliebenen, langen Fasern 19 aus dem Bereich der Düse 4 bewegt, was einem Verstopfen der Schlitze 3 vorbeugt.
Auf der den Düsen 4 gegenüberliegenden Seite des Siebelementes 1 befindet sich jeweils eine Auffangwanne 7 zum Aufnehmen und Abtransportieren der Kurzfasern 20 sowie des durch die Schlitze 3 gelangten Teil des Wassers der Faserstoffsuspension .
Um die Langfasern 19 von den Stäben 2 abzulösen, richten jeweils außerhalb des zylindrischen Siebelementes 1 in Bewegungsrichtung 8 nach einer Düse 4 angeordnete Luft-Düsen 5 Druckluft auf das Siebelement 1. Die hierdurch abgelösten Langfasern 19 werden gemeinsam mit den beim Aufsprühen bereits abgeprallten Langfasern 19 und dem Rest des Wassers der Faserstoffsuspension von einer unter dem zylindrischen Siebelement 1 angeordneten Auffangwanne 6 aufgenommen.
Alternativ zu den Stäben 2 kann das Siebelement 1 auch eine Wabenstruktur, wie in Figur 3 dargestellt, aufweisen, was ebenso geringe Stegbreiten ermöglicht. Sofern das Siebelement 1 keiner Verbiegung ausgesetzt ist, so kann die Wabenstruktur aus Metall bestehen, im anderen Fall aus Kunststoff.
Entsprechend der Darstellung in Figur 6 können die Schlitze 3 auch von hier radial verlaufenden Ringen unterbrochen werden, die zur Stabilisierung der Konstruktion sowie der Fixierung der Schlitzweite als Abstandhalter 13 fungieren.
In Abhängigkeit vom Einsatzort und den Anforderungen können die Schlitze 3 auch geneigt oder abschnittsweise geneigt verlaufen, so dass sich beispielsweise wie in Figur 7 zu sehen, ein zickzackförmiger Schlitz 3 ergibt.
Bei der in Figur 4 und 5 gezeigten Ausführung wird das Siebelement 1 von einem endlos umlaufenden flexiblen Siebband gebildet.
Dieses Siebband kann eine Wabenstruktur haben oder aber, wie in Figur 4 zu sehen, starre Stäbe 2 aus Metall besitzen. Dabei verlaufen die voneinander beabstandeten Stäbe 2 quer zur Bewegungsrichtung 8 des Siebbandes. Die Verbindung zwischen den Stäben 2 erfolgt über eine flexible Kunststoffverbindung 11 an den Enden der Stäbe 2 und in der Mitte.
Die Kunststoffverbindungen 11 können als abgehobene Laufflächen bei der Umlenkung an den Leitwalzen 12 genutzt werden und/oder in bestimmten Abständen quer zur Bewegungsrichtung 8 des Siebbandes angeordnet sein.
Auf seinem Weg wird das Siebband mehrfach über rotierende Leitwalzen 12 umgelenkt. Zumindest vor einer Leitwalze 12 richtet eine Düse 4 einen Strahl mit zu fraktionierender Faserstoffsuspension in den Einlaufzwickel zwischen Siebband und Leitwalze 12.
Die Kurzfasern 20 der Faserstoffsuspension gelangen durch die Sieböffnungen 3 und werden auf dieser Seite von einer Auffangwanne 7 aufgenommen. Danach umschlingt das Siebband eine Leitwalze 12 auf der gegenüberliegenden Seite, was zur Ablösung der auf dieser Seite hängen gebliebenen Langfasern 19 der Faserstoffsuspension führen soll.
Dementsprechend befindet sich auf der Seite des Siebbandes mit den Düsen 4 auch die Auffangwanne 6 für die Langfasern 19. Um die Ablösung der Langfasern 19 noch zu unterstützen, kann von Fluid-Düsen 5 ein Druckfluid, beispielsweise Wasser oder Druckluft auf die den Faserstoffsuspensions-Düsen 4 gegenüberliegende Seite des Siebbandes gerichtet werden.
In allen Fällen entspricht die von den Sieböffnungen 3 gebildete, offene Fläche des Siebelementes 1 mehr als 50 % der wirksamen Oberfläche des Siebelementes 1. In Verbindung mit einer Vielzahl von für das Zurückhalten der Langfasern 19 erforderlichen, relativ kleinen Sieböffnungen 3 ergeben sich dabei auch sehr schmale Stegbreiten von durchschnittlich oder zumindest überwiegend höchstens 2 mm. Im Ergebnis ermöglicht dies eine sehr effiziente Fraktionierung.
Zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität ist das Siebelement 1 entsprechend dick ausgeführt.
Der in den Figuren 8 bis 10 gezeigte Fraktionator zum Trennen von in einer Flüssigkeit wie etwa Wasser enthaltenen Zellulosefasern nach ihrer Größe, besitzt ein Siebelement 1 in Form einer zylindrischen Trommel, deren Wand durch mehrere einzelne, vertikale Stege in Form von Stäben 2 gebildet ist.
Dabei sind die oberen Enden der Stäbe 2 am Umfang einer oberen horizontalen kreisförmigen Zylinder-Seitenscheibe 10 und die unteren Enden an einem unteren horizontalen kreisförmigen Ring 22, der von der Seitenscheibe 10 beabstandet ist, befestigt.
Die kreisförmige Seitenscheibe 10 ist am unteren Ende einer vertikalen Welle 16 befestigt, die mit einem schematisch gezeigten Drehantriebsmotor 17 verbunden ist. Die vertikalen Stege sind gleichartig und am Umfang der zylindrischen Trommel regelmäßig verteilt, um zwischen sich Sieböffnungen in Form regelmäßig verteilter vertikaler Schlitze 3 zu bilden. Hierbei besitzen die vertikalen Stege rechtwinklige Querschnitte und sind strahlenförmig angeordnet, wobei sich ihre langen Seiten zwischen der Innenseite und der Außenseite der Trommel erstrecken.
Beispielsweise kann der Durchmesser der zylindrischen Trommel im Bereich von 500 bis 800 mm liegen, kann der rechtwinklige Querschnitt der Stege derart sein, dass ihre Breite im Bereich von 0,4 bis 0,6 mm liegt und ihre Länge im Bereich von 4 bis 6 mm liegt.
Des Weiteren liegt die Länge der Stege zwischen der Seitenscheibe 10 und dem Ring 22 im Bereich von 150 bis 600 mm und die Breite der vertikalen Schlitze zwischen den Stegen im Bereich von 1 ,4 bis 1 ,6 mm.
Die Fixierung der Stäbe 3 kann über Aussparungen 23,24 in der Seitenscheibe 10 sowie im Ring 22 erfolgen. Dabei sind die Aussparungen 23 in der Seitenscheibe 10 vorzugsweise nach unten und radial nach innen oder außen und die Aussparungen 24 im Ring 22 nach oben und radial nach innen oder außen offen.
Die Befestigung der Stege in den Positionierungsaussparungen 23 und 24 kann durch jedes bekannte Mittel, beispielsweise durch Kleben, durch Klemmen mit Kraft oder mit Hilfe herkömmlicher Halteorgane sichergestellt werden.
Der Abstand zwischen den Stegen kann auch über Distanzbleche festgelegt werden.
An einer Zufuhrstation enthält die Trennvorrichtung Düsen 4, um die Faserstoffsuspension gegen die innere Fläche der zylindrischen Trommel tangential zu dieser Fläche und in Dreh- oder Umfangsrichtung 8 der zylindrischen Trommel zu führen.
Diese Düsen 4 enthalten einen vertikalen Behälter, der in der Trommel angeordnet ist und durch eine Leitung mit einer Quelle für die zu behandelnde Faserstoffsuspension verbunden ist. Die Düsen 4 weisen hierbei in Bewegungsrichtung 8 der Trommel und besitzen eine Düsenöffnung in Form eines vertikalen Schlitzes, wobei sich dieser vertikale Düsenschlitz in der Nähe der Innenfläche der zylindrischen Trommel befindet.
Somit verlässt die zu behandelnde Faserstoffsuspension den Düsenschlitz tangential zur Innenfläche der zylindrischen Trommel und in der Drehrichtung 8 der Trommel. Dabei bildet die Faserstoffsuspension auf der Innenfläche der zylindrischen Trommel eine dünne Suspensionsschicht 18. Eine solche Anordnung ist dazu ausgelegt, am Ausgang des vertikalen Düsenschlitzes eine dünne Suspensionsschicht 18 zu bilden, in der die Fasern, insbesondere die langen Fasern 19 zum größten Teil in Dreh- oder Umfangsrichtung 8 der zylindrischen Trommel 8 orientiert sind.
Beispielsweise erstreckt sich der vertikale Düsenschlitz über den größten Teil der Höhe der vertikalen Stege bzw. Stäbe 2, wobei seine Breite im Bereich von 1 ,3 bis 1 ,7 mm liegen kann.
An einer ersten Trennstation weist die Trennvorrichtung eine große Ablenkwand 14 auf, die vertikal und in einem Abstand von der Außenfläche der zylindrischen Trommel angeordnet ist. Diese Ablenkwand 14 beginnt ungefähr im Bereich der Öffnung der Düse 4 und erstreckt sich weiter in Bewegungsrichtung 8 der Trommel. Unter der Ablenkwand 18 ist eine Auffangwanne 7 für die kurzen Fasern 20 angeordnet.
An einer zweiten Trennstation, die der ersten Trennstation in Bewegungsrichtung 8 folgt, weist die Trennvorrichtung eine außerhalb der Trommel angeordnete Fluid- Düse 5 auf.
Auch diese Fluid-Düse 5 hat eine Düsenöffnung in Form eines vertikalen Schlitzes, welcher allerdings radial in Richtung der Trommel ausgerichtet ist. Der vertikale Schlitz erstreckt sich über den größten Teil der Höhe der Trommel und richtet ein unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise Druckluft auf die Trommel.
An dieser zweiten Trennstation weist die Trennvorrichtung eine große Ablenkwand 15 auf, die vertikal und in einem Abstand von der Innenfläche der zylindrischen Trommel gegenüber der Fluid-Düse 5 angeordnet ist. Unter der Ablenkwand 15 ist eine Auffangwanne 6 für die Langfasern 19 installiert. Die hier beschriebene Trennvorrichtung kann auf die folgende Weise arbeiten.
Die Geschwindigkeit der zylindrischen Trommel und der zugeführten Faserstoffsuspension sind am Ausgang der Faserstoffsuspension-Düse 4 gleich. Beispielsweise kann die Umfangsgeschwindigkeit der zylindrischen Trommel im Bereich von 5 bis 20 Metern pro Sekunde liegen.
An der ersten Trennstation wird die zu behandelnde Faserstoffsuspension, die sich auf der Innenfläche der Trommel ablagert, unter der Wirkung der Zentrifugalkraft wenigstens teilweise durch die vertikalen Schlitze der Trommel getrieben und nimmt die kurzen Fasern 20 sowie mineralische Partikel oder Gehalte 21 , die sie enthält, mit, während die langen Fasern 19 mittels der vertikalen Stege innerhalb der Trommel zurückgehalten werden, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist.
Dieses Zurückhalten der langen Fasern 19 mittels der vertikalen Stege wird durch die Tatsache, dass sie wenigstens zum großen Teil in Dreh- oder Umfangsrichtung 8 der Trommel orientiert sind, wenn sich am Austritt der Düse 4 die dünne Suspensionsschicht 18 bildet, erheblich erleichtert.
Die Flüssigkeitsspritzer außerhalb der Trommel, die die kurzen Fasern 20 und die Partikel 21 enthalten, werden durch die Ablenkwand 14 aufgehalten und fallen in die Auffangwanne 7.
An der zweiten Trennstation werden unter der Wirkung der Blasströmung, die von der Fluid-Düse 5 ausgeht und die vertikalen Schlitze 3 der Trommel durchströmt, die langen Fasern 19 in Richtung Innenraum der Trommel abgelöst und dabei durch die Ablenkwand 15 aufgehalten, wobei sie in die Auffangwanne 6 fallen.
Aus der eben gegebenen Beschreibung ergibt sich, dass die Trennvorrichtung kraft eines ununterbrochenen Flusses einer zu behandelnden Faserstoffsuspension, die aus der Düse 4 austritt, der ununterbrochenen Drehung der zylindrischen Trommel und der ununterbrochenen Blasströmung am Austritt der Fluid-Düse 5 kontinuierlich arbeiten kann.
Wegen der verhältnismäßig schnellen Wirkungen der Zentrifugalkraft und des Blasens brauchen sich die oben beschriebenen Ausrüstungen, die der zylindrischen Trommel an der Zufuhrstation und an der ersten und an der zweiten Trennstation zugeordnet sind, um eine Trennvorrichtung zu bilden, nur über einen Teil des Umfangs der zylindrischen Trommel erstrecken. Es ist dann möglich, mehrere Trennvorrichtungen vorzusehen, die der zylindrischen Trommel zugeordnet und am Umfang verteilt sind.
In einer in Fig. 11 gezeigten Ausführungsvariante enthält eine Trennvorrichtung eine zylindrische Trommel, der die folgenden Ausrüstungen zugeordnet sind, die die Ausrüstungen des vorhergehenden Beispiels ersetzen.
An einer Zufuhrstation enthält die Trennvorrichtung eine außerhalb der Trommel angeordnete Düse 4 zur Zuführung einer Faserstoffsuspension mit einer Düsenöffnung in Form eines vertikalen Schlitzes. Über diese Düse 4 wird die zu behandelnde Faserstoffsuspension analog auf die Außenfläche der Trommel in der Drehrichtung 8 der Trommel aufgetragen, wobei sich auf der Außenfläche eine Suspensionsschicht 18 bildet.
An einer ersten Trennstation weist die Trennvorrichtung innerhalb der Trommel etwa gegenüber der Düse 4 in Drehrichtung 8 beginnend eine Auffangwanne 7 in Form einer mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugglocke auf, die sich vertikal über die Trommel erstreckt.
Diese Saugglocke soll das Ansaugen wenigstens eines Teils der dünnen Suspensionsschicht 18, die die kurzen Fasern 20 und die Partikel 21 mit sich führt, durch die vertikalen Schlitze 3 der Trommel ermöglichen, während die langen Fasern 19 durch die vertikalen Stege an der äußeren Fläche der Trommel zurückgehalten werden.
An einer zweiten Trennstation, die sich in Drehrichtung 8 der Trommel hinter der Saugglocke befindet, werden die langen Fasern 19 freigegeben und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen geschleudert. Die Trennvorrichtung enthält hier eine vertikale Ablenkwand 15, die außerhalb der Trommel angeordnet ist und diese Spritzer aufhalten soll. Wie im vorhergehenden Beispiel können die langen Fasern 19 in eine Auffangwanne 6 fallen. An der zweiten Trennstation kann die Trennvorrichtung innerhalb der Trommel auch noch eine Fluid-Düse 5 mit einer Düsenöffnung in Form eines vertikalen Schlitzes besitzen, der ein Druckfluid radial auf die Trommel richtet.
Diese Fluid-Düse 5 kann beispielsweise eine Wasserströmung erzeugen, die durch die vertikalen Schlitze der Trommel strömt, um die Ablösung der Fasern zu erleichtern und um eine Reinigung der Trommel sicherzustellen.
In einer anderen Ausführungsvariante könnte die Trommel auch von einem perforierten, zylindrischen Siebelement 1 gebildet werden, wobei die Perforation von Schlitzen, Bohrungen o.a. gebildet wird.
Des Weiteren kann es von Vorteil sein, den Antrieb 17 unter der Trommel anzuordnen. In diesem Fall müssten die Fasern aus dem Bereich des Antriebs 17 weggeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen und/oder steifen
Fasern und/oder Gefäßzellen und eine Langfaserfraktion mit einem hohen Anteil an langen und/oder flexiblen Fasern, mit einem Siebelement (1 ) mit Sieböffnungen (3) welches an wenigstens einer Düse (4) vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement (1 ) richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse (4) zugewandten Seite des
Siebelementes (1 ) und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes (1 ) gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement (1 ) zylinderförmig ausgebildet und um die Zylinderachse rotierbar gelagert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Sieböffnungen (3) als längliche, zumindest abschnittsweise in Bewegungsrichtung (8) des Siebelementes (1 ) verlaufende Schlitze ausgebildet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Zylinderachse des Siebelementes (1 ) etwa senkrecht verläuft.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement von sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Zylinders erstreckenden und voneinander beabstandeten Stäben (2) gebildet wird.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (2) einen runden Querschnitt besitzen.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (2) einen rechteckigen Querschnitt mit zwei langen Seitenflächen aufweisen und die langen Seitenflächen vorzugsweise radial verlaufen.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Siebelement (1 ) unten offen ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (4) innerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) angeordnet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) eine Auffangwanne (6) für die Langfaserfraktion angeordnet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweils eine Druckfluid-Düse (5) außerhalb des zylindrischen
Siebelementes (1 ) in Bewegungsrichtung (8) nach einer Düse (4) angeordnet ist, welche ein Fluid, vorzugsweise Wasser, Dampf oder Druckluft auf das Siebelement (1 ) richtet.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) gegenüber und/oder unterhalb einer Düse (4) wenigstens eine Auffangwanne (7) für die Kurzfaserfraktion angeordnet ist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (4) außerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) angeordnet sind.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) eine Auffangwanne (7) für die Kurzfaserfraktion angeordnet ist, welche vorzugsweise mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jeweils eine Druckfluid-Düse (5) innerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) in Bewegungsrichtung (8) nach einer Düse (4) angeordnet ist, welche ein Fluid, vorzugsweise Wasser, Dampf oder Druckluft auf das Siebelement (1 ) richtet.
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb des zylindrischen Siebelementes (1 ) gegenüber und/oder unterhalb einer Düse (5) wenigstens eine Auffangwanne (6) für die Langfaserfraktion angeordnet ist.
16. Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen und/oder steifen Fasern und/oder Gefäßzellen und eine Langfaserfraktion mit einem hohen
Anteil an langen und/oder flexiblen Fasern, mit einem Siebelement (1 ) mit Sieböffnungen (3) welches an wenigstens einer Düse (4) vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement (1 ) richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse (4) zugewandten Seite des Siebelementes (1 ) und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes (1 ) gesammelt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Sieböffnungen (3) als längliche Schlitze ausgebildet sind, welche zumindest abschnittsweise zur Bewegungsrichtung (8) des Siebelementes (1 ) geneigt verlaufen.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes (1 ) senkrecht zur Bewegungsrichtung (8) verlaufen.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Schlitze des Siebelementes (1 ) zwischen 0,3 und 3 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 ,5 mm liegt.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes (1 ) gleich ausgebildet sind.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil der, vorzugsweise alle Schlitze des Siebelementes
(1 ) gleich ausgerichtet sind.
21. Anordnung zur Fraktionierung einer zur Erzeugung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension in eine Kurzfaserfraktion mit einem hohen Anteil an kurzen und/oder steifen
Fasern und/oder Gefäßzellen und eine Langfaserfraktion mit einem hohen Anteil an langen und/oder flexiblen Fasern, mit einem Siebelement (1 ) mit Sieböffnungen (3) welches an wenigstens einer Düse (4) vorbeigeführt wird, welche einen Strahl der Faserstoffsuspension auf das Siebelement (1 ) richtet, wobei die Langfaserfraktion auf der der Düse (4) zugewandten Seite des
Siebelementes (1 ) und die Kurzfaserfraktion auf der gegenüberliegenden Seite des Siebelementes (1 ) gesammelt wird, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 , 3 und 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement (1 ) eine Wabenstruktur aufweist.
22. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement (1 ) als endlos umlaufendes, flexibles Siebband ausgebildet ist, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht.
23. Anordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebband von quer zur Bewegungsrichtung (8) und voneinander beabstandeten Stäben (2) gebildet wird, die vorzugsweise an den Enden und/oder in bestimmten Abständen quer zur Bewegungsrichtung (8) miteinander verbunden sind.
24. Anordnung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebband über rotierende Leitwalzen (12) umgelenkt wird, wobei das Siebband vorzugsweise nur über abgehobene Laufflächen mit den Leitwalzen (12) in Kontakt steht.
25. Anordnung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen (4) nur auf einer Seite des Siebbandes angeordnet sind und jeweils einen Faserstoffsuspensionsstrahl vorzugsweise in den Einlaufzwickel zwischen dem Siebband und einer Leitwalze (12) richten.
26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des Siebbandes jeweils zumindest eine Auffangwanne (6,7) für den Faserstoff angeordnet ist.
27. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Sieböffnungen (3) über 50 % der Gesamtfläche des Siebelementes (1 ) liegt.
28. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegbreite zwischen den Sieböffnungen (3) kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm ist und insbesondere zwischen 0,3 und 0,8 mm liegt
29. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Siebelementes (1 ) über dem 2-fachen, vorzugsweise dem 3-fachen der durchschnittlichen Stegbreite zwischen den Sieböffnungen (3) liegt.
30. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (4) jeweils wenigstens einen Strahl Faserstoffsuspension auf das Siebelement (1 ) richten.
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Applications Claiming Priority (3)

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DE102009017187A DE102009017187A1 (de) 2009-04-09 2009-04-09 Fraktionieranordnung
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WO (1) WO2010018120A2 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005224A1 (de) 2011-03-08 2012-09-13 Voith Patent Gmbh Siebvorrichtung
DE102011076518A1 (de) 2011-05-26 2012-11-29 Voith Patent Gmbh Fasersortierung
CN103031767A (zh) * 2011-09-29 2013-04-10 安德里茨（中国）有限公司 用于处理纤维悬浮液的筛片
DE102012215964A1 (de) 2012-09-10 2014-03-13 Voith Patent Gmbh Fasersortierung
DE102013000593A1 (de) * 2013-01-16 2014-07-17 Cvp Clean Value Plastics Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen auf Kunststoffschnipseln
DE102013226597A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Voith Patent Gmbh Disperger-Aufheizung
DE102015201996A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Voith Patent Gmbh Faserstoffbehandlung
JP2019107579A (ja) * 2017-12-15 2019-07-04 セイコーエプソン株式会社 繊維処理装置、および、繊維原料再生装置
JP6933123B2 (ja) 2017-12-20 2021-09-08 セイコーエプソン株式会社 繊維処理装置、及び、繊維原料再生装置
JP7035551B2 (ja) 2018-01-18 2022-03-15 セイコーエプソン株式会社 繊維処理装置、繊維原料再生装置、および、繊維処理装置の制御方法
CN108405169B (zh) * 2018-03-07 2020-03-10 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种液体筛分微球装置
CN109930207B (zh) * 2019-04-08 2021-06-08 安徽英贯豪纺织有限公司 一种分控棉花毛籽的脱绒装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3002621A (en) * 1957-01-28 1961-10-03 Wilfred F Mathewson Pulp screen
US3773614A (en) * 1971-11-05 1973-11-20 Improved Machinery Inc Drum comprising support mounted grid structure
CH644414A5 (de) * 1980-02-06 1984-07-31 Escher Wyss Gmbh Siebmaschine, insbesondere zur behandlung von aus altpapier gewonnenen waesserigen faserstoffsuspensionen.
ATE36363T1 (de) * 1984-09-29 1988-08-15 Finckh Maschf Walze fuer maschinen der papierindustrie oder dergleichen.
DE3816152A1 (de) * 1987-11-14 1989-11-23 Voith Gmbh J M Siebkorb und verfahren zu dessen herstellung
US5186791A (en) * 1988-10-28 1993-02-16 The Black Clawson Company Apparatus for thickening pulp and paper stock
SE462597B (sv) * 1988-11-25 1990-07-23 Celleco Ab Foerfarande och anordning foer fraktionering av suspensioner
SE466708B (sv) * 1990-07-27 1992-03-23 Celleco Hedemora Ab Anordning foer separering av suspensioner, varvid suspensionen sprutas direkt paa en filtertrumma, utifraan eller inifraan
US5133832A (en) * 1991-07-08 1992-07-28 The Black Clawson Company Process and system for preparation of waste paper stock with short and long fiber fractionation
SE9302781D0 (sv) * 1993-08-27 1993-08-27 Siri Frykhult Fraktioneringsanordning
FI97631C (sv) * 1994-11-21 1997-01-27 Pom Technology Oy Ab Anordning och förfarande för att sila en fibersuspension
US5718826A (en) * 1995-05-26 1998-02-17 Cae Screen Plates, Inc. Screen and method of manufacture
CN1080350C (zh) * 1996-10-03 2002-03-06 Cae筛板公司 筛浆装置、例如筛筒以及筛浆装置的制造方法
FI103208B (fi) * 1997-10-29 1999-05-14 Valmet Corp Menetelmä sihtisylinterin valmistamiseksi sekä sihtisylinteri
US6105788A (en) * 1997-11-12 2000-08-22 Thermo Black Clawson Inc. Composite screen
WO2001029297A1 (en) * 1999-10-20 2001-04-26 Auckland Uniservices Limited A method of fibre separation
DE202005000332U1 (de) * 2005-01-11 2005-03-17 Voith Paper Patent Gmbh Stofflöser zur Zerkleinerung und Suspendierung von Papierstoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010018120A3 *

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