EP2714988B1 - Fasersortierung - Google Patents

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EP2714988B1
EP2714988B1 EP12719963.6A EP12719963A EP2714988B1 EP 2714988 B1 EP2714988 B1 EP 2714988B1 EP 12719963 A EP12719963 A EP 12719963A EP 2714988 B1 EP2714988 B1 EP 2714988B1
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EP
European Patent Office
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rotor blades
jet
rotor
fibrous material
rotation
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EP12719963.6A
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English (en)
French (fr)
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EP2714988A1 (de
Inventor
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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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/18—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force
    • D21D5/22—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor with the aid of centrifugal force in apparatus with a vertical axis
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the invention relates to a method for removing long fibers from a pulp suspension.
  • the invention also relates to a device for removing long fibers from a pulp suspension with a rotor having rotor blades, in particular for carrying out the method.
  • 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 recovery of a long fiber fraction containing long fibers and, for example, free of mineral contents may also be of interest.
  • the US 4,427,541 again, describes a method for removing long fibers from a pulp suspension, wherein a jet of the pulp suspension is directed onto a rotor disk and the jet direction with the axis of rotation forms an angle of less than 45 °.
  • pulp suspension also extends to fibers containing process or wastewater, in which the recovery of the fibers is in the foreground.
  • the object of the invention is therefore to make the sorting of long fibers as simple and efficient as possible.
  • this object is achieved in that a jet of pulp suspension is directed to the rotor blades of a rotor, wherein the jet direction with the rotation axis forms an angle of less than 45 ° and longer fibers adhering to the rotor blades are thrown off the rotor blades due to the centrifugal force and are collected separately.
  • the process according to the invention for separating a long fiber fraction from a pulp suspension hardly causes any risk of clogging. Therefore, the invention is also suitable for the treatment of pulp suspensions with fabric densities up to 3.5%, preferably up to 3.5%.
  • the method is very efficient, since predominantly only the long fibers stick to the rotor blades, collect, slide radially outward on the rotor blades and are thrown off from there.
  • the beam direction of the pulp suspension jet should be approximately parallel to the axis of rotation of the rotor.
  • the jet of pulp suspension is accelerated before striking the rotor blades. This acceleration causes alignment of the fibers in the flow direction, which assists in capturing the long fibers by the rotor blades.
  • the speed of the pulp suspension jet when hitting the rotor blades is between 3 and 20 m / s and / or the peripheral speed of the rotor blades is between 10 and 70, preferably between 20 and 40 m / s. In this way it is ensured that as far as possible only the long fibers adhere to the rotor blades, wherein the proportion of removed long fibers can be increased by increasing the peripheral speed.
  • the pulp suspension jet should at least predominantly, preferably exclusively extend only over a radially inner region of the rotor blades.
  • a comprehensive use of the rotor blades can be achieved, in particular, if the pulp suspension jet has an annular cross-section enclosing the axis of rotation of the rotor. It is advantageous if the annular pulp suspension jet has a ring thickness between 1 and 5 mm.
  • the device according to the invention is essential that a jet of pulp suspension is directed to the rotor blades of the rotor, the jet direction with the rotation axis forms an angle of less than 45 °, the rotor blades have a pointing in the direction of rotation vane edge and in the centrifugal region of the rotor blade collecting chambers for arranged by the rotor blades thrown, longer fibers are arranged.
  • the wing edge should support the collection, collection and centrifuging of the long fiber fraction into the catchment chambers. Therefore, it is advantageous if the wing edge has a thickness between 0.2 and 2 mm.
  • the rotor blades In order to ensure that the short fibers and fillers of the pulp suspension flow past the rotor blades as easily as possible, it is advantageous for the rotor blades to have a flat profile, preferably running in the direction of rotation, or to have a wedge-shaped cross section in the direction of rotation, the wedge tip pointing in the direction of rotation and forms the wing edge or are formed as wires or flexible threads.
  • the radial sliding out of the long fibers to the spin along the wing edge can be assisted by the fact that the wing edge extends radially outwardly at least in one, preferably at least the outermost portion with respect to the radial inclined towards the rotational direction, wherein the angle between this inclined section and the radial should be between 30 ° and 70 °.
  • the effect of the rotor blades can be further increased if the leading edges are not sharp, but have a certain rounding, as can be generated, for example, by electropolishing.
  • the beam direction of the pulp suspension jet should be approximately parallel to the axis of rotation of the rotor. This makes it possible that the pulp suspension jet is annular and is guided coaxially with the rotor.
  • the jet should be directed at the rotor blades via a jet accelerating jet. It is advantageous if the distance between the nozzle and the rotor blades is less than 20 mm, preferably less than 10 and in particular less than 5 mm.
  • the small distance between the nozzle outlet and the rotor blades ensures that the orientation of the fibers in the direction of flow, which is increased as a result of the jet acceleration in the nozzle, remains as extensive as possible until it hits the rotor blades.
  • the rotor blades have a length between 5 and 30 mm, preferably between 10 and 20 mm and / or the rotor with the rotor blades sweeps a circular area with a diameter between 300 and 1,500 mm.
  • annular pulp suspension jet 1 is formed and directed to the rotor blades 2 of a rotor.
  • the molded body 8 causes an increase in the flow rate of the pulp suspension 1 and thereby an increased orientation of the fibers in the flow direction which supports the detection of long fibers by the rotor blades 2. So that an orientation of the fibers is not lost too much, the distance between the exit of the jet from the nozzle and the rotor blades 2 is only 5 mm.
  • the rotor is driven here by a motor 9 arranged below.
  • the jet direction of the pulp suspension jet 1 coincides with the rotor axis 3 of the rotor, wherein the velocity of the pulp suspension jet 1 when impinging on the rotor blades 2 is between 3 and 20 m / s and the peripheral speed of the rotor blades 2 is between 20 and 40 m / s. If the proportion of long fibers separated off via the rotor blades 2 is to be increased, then the peripheral speed of the rotor blades 2 is to be increased for this purpose.
  • the centrifuging is not affected by the pulp suspension jet 1, the pulp suspension jet 1 is directed only to the radially inner part of the rotor blades 2, wherein the ring thickness is between 1 and 5 mm and the rotor blades 2 have a length between 10 and 20 mm.
  • the rotor with the rotor blades 2 sweeps over a circular area with a diameter between 300 and 1,500 mm, which ensures sufficient capacity even with an annular pulp suspension jet 1 in conjunction with the desired flow rate.
  • annular pulp suspension jet 1 Since the annular pulp suspension jet 1 is arranged coaxially to the axis of rotation 3, results in an optimal and uniform effect.
  • the rotor blades 2 In order to assist the capture of the long fibers when cutting through the pulp suspension jet 1, the rotor blades 2 have an electropolished surface and a vane edge 5 with a thickness with respect to the beam direction between 0.2 and 2 mm.
  • the rotor blades 2 according to FIG. 2 are formed by wires which, although straight here, are inclined with respect to the radials counter to the direction of rotation 4 at an angle 12. Due to the inclination of the wing edge 5, the adherent, long fibers on the same easier to slide radially outward and fly from there into the collecting chamber 6.
  • FIG. 3 shows the possibility that the rotor blades 2 are connected to each other via their radially inner ends and a radially inner rotor ring 11.
  • the rotor blades 2 together with the Rotor ring 11 are relatively inexpensively made of a metal sheet, wherein the sheet thickness between 0.2 and 2 mm and the width of the rotor blades 2 in the direction of rotation 4 is between 1 and 5 mm.
  • the rotor blades 2, as in FIG. 5 shown, have a flat and extending in the direction of rotation 4 cross-sectional profile.
  • the rotor blades 2 accordingly FIG. 4 have a wedge-shaped cross section in the direction of rotation 4, wherein the wedge tip points in the direction of rotation 4 and the wing edge 5 forms.
  • This cross-section also facilitates the shorter fibers passing through the rotor blades 2.
  • a plurality of sorting devices according to the invention can also use a common axis of rotation and thus also a common drive 9.
  • the sorting devices can be operated in series or in parallel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Langfasern aus einer Faserstoffsuspension.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Entfernen von Langfasern aus einer Faserstoffsuspension mit einem Rotor mit Rotorflügeln, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
  • 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 mittlere Längen in der Größenordnung von unter einem Millimeter liegen, und andererseits eine Langfaserfraktion zu erhalten, die überwiegend Langfasern enthält, deren mittlere Längen in der Größenordnung von über eineinhalb Millimeter liegen.
  • Die Gewinnung einer Langfaserfraktion, die lange Fasern enthält und beispielsweise 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.ä. 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.
  • Eine Verbesserung hinsichtlich des Fraktionierverfahrens konnte mit der WO 2010/018120 erreicht werden, bei der ein zylinderförmiges Siebelement von Stäben gebildete Sortierschlitze besitzt. Jedoch sind der Herstellungsaufwand und der Energiebedarf für die Freihaltung der Sortierschlitze mittels Reinigungsdüse relativ hoch.
  • Die US 4 427 541 wiederum beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Langfasern aus einer Faserstoffsuspension, wobei ein Strahl der Faserstoffsuspension auf eine Rotorscheibe gerichtet wird und die Strahlrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel von weniger als 45° bildet.
  • Ähnlich verhält es sich auch, wenn unerwünschte Bestandteile der Faserstoffsuspension durch Waschen entfernt werden sollen. Hinsichtlich der Erfindung erstreckt sich der Begriff Faserstoffsuspension auch auf Fasern enthaltende Prozess- oder Abwässer, bei denen die Rückgewinnung der Fasern im Vordergrund steht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher das Aussortieren von Langfasern möglichst einfach und effizient zu gestalten.
  • Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Strahl der Faserstoffsuspension auf die Rotorflügel eines Rotors gerichtet wird, wobei die Strahlrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel von weniger als 45° bildet und längere an den Rotorflügeln haftenbleibende Fasern infolge der Zentrifugalkraft von den Rotorflügeln abgeschleudert und separat aufgefangen werden.
  • Im Gegensatz zur üblichen Verwendung eines Siebes besteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Abtrennung einer Langfaserfraktion aus einer Faserstoffssuspension kaum Gefahr einer Verstopfung. Daher eignet sich die Erfindung auch zur Behandlung von Faserstoffsuspensionen mit Stoffdichten bis zu 3,5%, vorzugsweise bis 3,5%.
  • Außerdem ist das Verfahren sehr effizient, da überwiegende nur die langen Fasern an den Rotorflügeln haftenbleiben, sich sammeln, an den Rotorflügeln radial nach außen rutschen und von dort abgeschleudert werden.
  • Um dies um die Rotationsachse herum möglichst gleichmäßig zu gestalten, sollte die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles etwa parallel zur Rotationsachse des Rotors verlaufen.
  • Hierbei ist es von Vorteil, wenn der Strahl der Faserstoffsuspension vor dem Auftreffen auf die Rotorflügel beschleunigt wird. Diese Beschleunigung bewirkt eine Ausrichtung der Fasern in Strömungsrichtung, was das Erfassen der Langfasern durch die Rotorflügel unterstützt.
  • Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Geschwindigkeit des Faserstoffsuspensionsstrahls beim Auftreffen auf die Rotorflügel zwischen 3 und 20 m/s und/oder die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel zwischen 10 und 70, vorzugsweise zwischen 20 und 40 m/s liegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass möglichst nur die langen Fasern an den Rotorflügeln haftenbleiben, wobei der Anteil an entfernten Langfasern durch eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit vergrößert werden kann.
  • Damit das radiale Hinausgleiten und Abschleudern der Langfasern nicht beeinträchtigt wird, sollte sich der Faserstoffsuspensionsstrahl zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich nur über einen radial inneren Bereich der Rotorflügel erstrecken.
  • Eine umfassende Nutzung der Rotorflügel kann insbesondere dann erreicht werden, wenn der Faserstoffsuspensionsstrahl einen ringförmigen, die Rotationsachse des Rotors umschließenden Querschnitt besitzt. Dabei ist es von Vorteil, wenn der ringförmige Faserstoffsuspensionsstrahl eine Ringdicke zwischen 1 und 5 mm aufweist.
  • Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wesentlich, dass ein Strahl der Faserstoffsuspension auf die Rotorflügel des Rotors gerichtet wird, wobei die Strahlrichtung mit der Rotationsachse einen Winkel von weniger als 45° bildet, die Rotorflügel eine in Rotationsrichtung weisende Flügelkante aufweisen und im Schleuderbereich der Rotorflügel Auffangkammern für die von den Rotorflügeln abgeschleuderten, längeren Fasern angeordnet sind.
  • Dabei soll die Flügelkante das Auffangen, Sammeln und Abschleudern der Langfaserfraktion in die Auffangkammern unterstützen. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Flügelkante eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm hat.
  • Um zu gewährleisten, dass die kurzen Fasern und Füllstoffe der Faserstoffsuspension möglichst problemlos an den Rotorflügeln vorbeiströmen, ist es von Vorteil, wenn die Rotorflügel ein flaches, vorzugsweise in Rotationsrichtung verlaufendes Profil aufweisen oder in Rotationsrichtung einen keilförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Keilspitze in Rotationsrichtung weist und die Flügelkante bildet oder aber als Drähte oder flexible Fäden ausgebildet sind.
  • Unabhängig von der Gestaltung der Rotorflügel kann das radiale Hinausgleiten der Langfasern bis zum Abschleudern entlang der Flügelkante dadurch unterstützt werden, dass die Flügelkante radial nach außen zumindest in einem, vorzugsweise wenigstens dem äußersten Abschnitt bezüglich der Radialen entgegen der Rotationsrichtung geneigt verläuft, wobei der Winkel zwischen diesem geneigten Abschnitt und der Radialen zwischen 30° und 70° liegen sollte.
  • Die Wirkung der Rotorflügel lässt sich des Weiteren steigern, wenn deren Vorderkanten nicht scharf sind, sondern eine gewisse Rundung aufweisen, wie dies bspw. durch Elektropolieren erzeugt werden kann.
  • Zur symmetrischen Ausbildung sollte die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles etwa parallel zur Rotationsachse des Rotors verlaufen. Dies ermöglicht es, dass der Faserstoffsuspensionsstrahl ringförmig ausgebildet ist und koaxial zum Rotor geführt wird.
  • Außerdem sollte der Strahl über eine, den Strahl beschleunigende Düse auf die Rotorflügel gerichtet werden. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Abstand zwischen der Düse und den Rotorflügeln kleiner als 20 mm, vorzugsweise kleiner als 10 und insbesondere kleiner als 5 mm ist.
  • Der geringe Abstand zwischen dem Düsenaustritt und den Rotorflügeln sorgt dafür, dass die infolge der Strahlbeschleunigung in der Düse verstärkte Ausrichtung der Fasern in Strömungsrichtung möglichst umfassend bis zum Auftreffen auf die Rotorflügel erhalten bleibt.
  • Dabei hat es sich hinsichtlich der Effizienz als vorteilhaft erwiesen, wenn die Rotorflügel eine Länge zwischen 5 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 20 mm haben und/oder der Rotor mit den Rotorflügeln eine Kreisfläche mit einem Durchmesser zwischen 300 und 1.500 mm überstreicht.
  • Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
  • In der beigefügten Zeichnung zeigt:
    • Figur 1: einen schematischen Querschnitt durch eine Sortiervorrichtung;
    • Figuren 2 und 3: eine Draufsicht auf einen Rotor mit unterschiedlichen Rotorflügeln 2;
    • Figuren 4 bis 6: einen Querschnitt durch verschiedene Rotorflügel 2.
  • Wie in Figur 1 zu erkennen, wird in der Sortiervorrichtung zur Abspaltung einer überwiegend längere Fasern enthaltenden Langfaserfraktion aus einer Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papierbahn über einen zentral in einer Düse angeordneten Formkörper 8 ein ringförmiger Faserstoffsuspensionsstrahl 1 gebildet und auf die Rotorflügel 2 eines Rotors gerichtet.
  • Bei einer Störung oder einem Stillstand wird der Spalt zwischen dem, den Strahl 1 außen begrenzenden Düsengehäuse 13 und dem Formkörper 8 vergrößert. Dies ist bei dem in Figur 1 gezeigtem Beispiel einfach durch eine Verschiebung des Düsengehäuses 13 entgegen der Strömungsrichtung möglich.
  • Dies soll ein Verstopfen des Spaltes mit Fasern verhindern.
  • Der Formkörper 8 bewirkt dabei eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der Faserstoffsuspension 1 und dabei eine verstärkte Ausrichtung der Fasern in Strömungsrichtung was die Erfassung der Langfasern durch die Rotorflügel 2 unterstützt. Damit eine Ausrichtung der Fasern nicht zu stark verloren geht, beträgt der Abstand zwischen dem Austritt des Strahls aus der Düse und den Rotorflügeln 2 nur 5 mm.
  • Der Rotor wird hier von einem unterhalb angeordneten Motor 9 angetrieben.
  • Dabei stimmt die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahls 1 mit der Rotorachse 3 des Rotors überein, wobei die Geschwindigkeit des Faserstoffsuspensionsstrahls 1 beim Auftreffen auf die Rotorflügel 2 zwischen 3 und 20 m/s und die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel 2 zwischen 20 und 40 m/s liegt. Soll der Anteil an über die Rotorflügel 2 abgeteilten Langfasern erhöht werden, so ist hierzu die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel 2 zu erhöhen.
  • Beim Durchschneiden des Faserstoffsuspensionsstrahls 1 bleiben überwiegend längere Fasern an den Rotorflügeln 2 hängen. Diese können sich dort ansammeln und werden infolge der Zentrifugalkraft an den Rotorflügeln 2 radial nach außen wandern und anschließend abgeschleudert.
  • Damit das Abschleudern nicht durch den Faserstoffsuspensionsstrahl 1 beeinträchtigt wird, wird der Faserstoffsuspensionsstrahl 1 nur auf den radial inneren Teil der Rotorflügel 2 gerichtet, wobei die Ringstärke zwischen 1 und 5 mm liegt und die Rotorflügel 2 eine Länge zwischen 10 und 20 mm haben.
  • Außerdem überstreicht der Rotor mit den Rotorflügeln 2 eine Kreisfläche mit einem Durchmesser zwischen 300 und 1.500 mm, was auch bei einem ringförmigen Faserstoffsuspensionsstrahl 1 in Verbindung mit der angestrebten Strömungsgeschwindigkeit für eine ausreichende Kapazität sorgt.
  • Da der ringförmige Faserstoffsuspensionsstrahl 1 koaxial zur Rotationsachse 3 angeordnet ist, ergibt sich eine optimale und gleichmäßige Wirkung.
  • Zum Auffangen der langen, von den Rotorflügeln 2 abgeschleuderten Fasern (Langfaserfraktion) verläuft um den Rotor im entsprechenden Schleuderbereich eine Auffangkammer 6. Der Rest der Faserstoffsuspension passiert die Rotorflügel 2 und wird darunter in einer Auffangwanne 10 aufgefangen und abgeführt.
  • Um das Einfangen der langen Fasern beim Durchschneiden des Faserstoffsuspensionsstrahls 1 zu unterstützen, haben die Rotorflügel 2 eine elektropolierte Oberfläche und eine Flügelkante 5 mit einer Dicke bezogen auf die Strahlrichtung zwischen 0,2 und 2 mm.
  • In besonders einfacher Form können die Rotorflügel 2 gemäß Figur 2 von Drähten gebildet werden, die hier zwar gerade verlaufen aber bezüglich der Radialen entgegen der Rotationsrichtung 4 mit einem Winkel 12 geneigt sind. Durch die Neigung der Flügelkante 5 können die haftengebliebenen, langen Fasern an derselben leichter radial nach außen gleiten und von dort in die Auffangkammer 6 fliegen.
  • Demgegenüber zeigt Figur 3 die Möglichkeit, dass die Rotorflügel 2 über ihre radial innen liegenden Enden und einen radial innen verlaufenden Rotorring 11 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können die Rotorflügel 2 gemeinsam mit dem Rotorring 11 relativ kostengünstig aus einem Blech gefertigt werden, wobei die Blechdicke zwischen 0,2 und 2 mm und die Breite der Rotorflügel 2 in Rotationsrichtung 4 zwischen 1 und 5 mm liegt.
  • Dabei können die Rotorflügel 2, wie in Figur 5 dargestellt, ein flaches und in Rotationsrichtung 4 verlaufendes Querschnitt-Profil aufweisen.
  • Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Rotorflügel 2 entsprechend Figur 4 in Rotationsrichtung 4 einen keilförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Keilspitze in Rotationsrichtung 4 weist und die Flügelkante 5 bildet.
  • Auch dieser Querschnitt erleichtert den kürzeren Fasern das Passieren der Rotorflügel 2.
  • Um das Gleiten der langen Fasern radial nach außen zu erleichtern, kann die Flügelkante 5, wie Figur 6 zeigt, radial nach außen betrachtet in Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles 1 geneigt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführung können auch mehrere erfindungsgemäße Sortiervorrichtungen eine gemeinsame Rotationsachse und damit auch einen gemeinsamen Antrieb 9 benutzen. Dabei können die Sortiervorrichtungen in Reihenoder Parallelschaltung betrieben werden.

Claims (24)

  1. Verfahren zum Entfernen von Langfasern aus einer Faserstoffsuspension, wobei ein Strahl (1) der Faserstoffsuspension auf die Rotorflügel (2) eines Rotors gerichtet wird, die Strahlrichtung mit der Rotationsachse (3) einen Winkel von weniger als 45° bildet und längere an den Rotorflügeln (2) haftenbleibende Fasern infolge der Zentrifugalkraft von den Rotorflügeln (2) abgeschleudert und separat aufgefangen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles (1) etwa parallel zur Rotationsachse (3) des Rotors verläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl (1) der Faserstoffsuspension vor dem Auftreffen auf die Rotorflügel (2) beschleunigt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Faserstoffsuspensionsstrahls (1) beim Auftreffen auf die Rotorflügel (2) zwischen 3 und 20 m/s liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorflügel (2) zwischen 10 und 70, vorzugsweise zwischen 20 und 40 m/s liegt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit zur Vergrößerung des Anteils an entfernten Langfasern erhöht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Faserstoffsuspensionsstrahl (1) zumindest überwiegend, vorzugsweise ausschließlich über einen radial inneren Bereich der Rotorflügel (2) erstreckt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoffsuspensionsstrahl (1) einen ringförmigen, die Rotationsachse (3) des Rotors umschließenden Querschnitt besitzt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Faserstoffsuspensionsstrahl (1) eine Ringdicke zwischen 1 und 5 mm aufweist.
  10. Vorrichtung zum Entfernen von Langfasern aus einer Faserstoffsuspension mit einem Rotor mit Rotorflügeln (2), wobei ein Strahl (1) der Faserstoffsuspension auf den Rotor gerichtet wird und die Strahlrichtung mit der Rotationsachse (3) einen Winkel von weniger als 45° bildet, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahl (1) der Faserstoffsuspension auf die Rotorflügel (2) des Rotors gerichtet wird, wobei die Rotorflügel (2) eine in Rotationsrichtung (4) weisende Flügelkante (5) aufweisen und im Schleuderbereich der Rotorflügel (2) Auffangkammern (6) für die von den Rotorflügeln (2) abgeschleuderten, längeren Fasern angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlrichtung des Faserstoffsuspensionsstrahles (1) etwa parallel zur Rotationsachse (3) des Rotors verläuft.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl (1) über eine, den Strahl (1) beschleunigende Düse auf die Rotorflügel (2) gerichtet wird.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Düse und den Rotorflügeln (2) kleiner als 20 mm, vorzugsweise kleiner als 10 und insbesondere kleiner als 5 mm ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2) eine Länge zwischen 5 und 30 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 20 mm haben.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor mit den Rotorflügeln (2) eine Kreisfläche mit einem Durchmesser zwischen 300 und 1.500 mm überstreicht.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelkante (5) eine Dicke zwischen 0,2 und 2 mm hat.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2) ein flaches, vorzugsweise in Rotationsrichtung (4) verlaufendes Profil aufweisen.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2) in Rotationsrichtung (4) einen keilförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Keilspitze in Rotationsrichtung (4) weist und die Flügelkante (5) bildet.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2) als Drähte ausgebildet sind.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelkante (5) radial nach außen zumindest in einem, vorzugsweise wenigstens dem äußersten Abschnitt bezüglich der Radialen entgegen der Rotationsrichtung (4) geneigt verläuft.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (12) zwischen dem geneigten Abschnitt der Flügelkante (5) und der Radialen zwischen 30 und 70° liegt.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2) als flexible Fäden ausgebildet sind.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorflügel (2), insbesondere deren Vorderkanten elektropoliert sind.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserstoffsuspensionsstrahl (1) ringförmig ausgebildet ist und koaxial zum Rotor geführt wird.
EP12719963.6A 2011-05-26 2012-05-08 Fasersortierung Not-in-force EP2714988B1 (de)

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CN (1) CN103547733B (de)
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WO (1) WO2012159876A1 (de)

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