CH644414A5 - Siebmaschine, insbesondere zur behandlung von aus altpapier gewonnenen waesserigen faserstoffsuspensionen. - Google Patents

Siebmaschine, insbesondere zur behandlung von aus altpapier gewonnenen waesserigen faserstoffsuspensionen. Download PDF

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Description

Die Erfindung betrifft eine Siebmaschine, insbesondere zur Behandlung von aus Altpapier gewonnenen wässerigen Faserstoffsuspensionen mit einem endlosen umlaufenden Siebband, welchem das zu siebende Material in der Form einer Suspension in einer Flüssigkeit zugeführt wird.
Bei der Behandlung von aus Altpapier gewonnenen wässerigen Faserstoffsuspensionen werden Siebvorrichtungen eingesetzt, durch welche die Faserstoffsuspension eingedickt wird. Bei einem als Waschen bezeichneten Vorgang werden dabei aus der Suspension Feinstoffe, wie z.B. Aschestoffe, Faserbruchstücke usw. entfernt. Die bekannten Siebvorrichtungen, z.B. Schrägsiebe, Bogensiebe, Trommeleindicker usw. haben als Waschaggregate den Nachteil, dass ihr Reinigungsgrad sehr gering ist, und daher mehrere Waschstufen mit jeweiliger Zwischen Verdünnung der Suspension erforderlich sind. Ausserdem haben sie eine mangelhafte Betriebssicherheit, da insbesondere die Schrägsiebe und die Bogensiebe sehr anfällig auf Verstopfung sind. In der Regel haben die bekannten Siebvorrichtungen bei mehrstufiger Ausbildung einen grossen Platzbedarf und sind entsprechend aufwendig.
Die Erfindung hat die Schaffung einer neuartigen Siebmaschine für diesen Zweck zum Ziel, welche wenig Raum erfordert und dabei eine gute Entwässerungsleistung und davon abhängige gute Reinigungswirkung mit hoher Betriebssicherheit verbindet.
Die erfindungsgemässe Siebmaschine, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch einen Zylinder, welcher entlang eines Teiles seines Umfanges vom Siebband umschlungen ist, eine Zuführvorrichtung zur Bildung eines flachen Strahles der Suspension, welcher in den keilförmigen Zwischenraum zwischen dem Zylinder und dem auf ihn auflaufenden Siebband gerichtet ist, sowie durch eine Entnahmevorrichtung zur Entnahme des zwischen dem Zylinder und dem Siebband zurückgebliebenen Feststoffanteiles der Suspension vom Zylinder bzw. vom Siebband.
Aus der US-PS 3 056 719 ist eine Papiermaschine bekannt, welche einen Zylinder aufweist, der entlang eines Teiles seines Umfanges vom Siebband umschlungen ist, wobei die Stoffflüssigkeit durch einen Stoffauflauf in der Form eines flachen Strahles in den keilförmigen Zwischenraum zwischen dem Zylinder und dem auf ihn auflaufenden Siebband eingeführt wird. Bei dieser Maschine soll das gebildete Faservlies auf dem Siebband verbleiben und getrocknet und zu Papier verarbeitet werden. Wegen der Schwierigkeiten mit der Ablösung des Faservlieses vom Zylinder, der eine volle, glatte Oberfläche aufweisen muss, ist es bisher noch nicht gelungen, diese an sich einfache Papiermaschine zu realisieren.
Bei der erfindungsgemässen Siebmaschine wird hingegen das zwischen dem Zylinder und dem Siebband gebildete Faservlies nach seiner Entwässerung zerstört und als gesammelte eingedickte Suspension weiter verarbeitet. Es ist dabei unwesentlich, ob es nach dem Durchgang durch den Umschlingungswinkel am Zylinder oder am Sieb haften bleibt.
Durch die Erfindung wird somit eine neuartige Maschine geschaffen, die sich an ein an sich bekanntes Prinzip anlehnt, wobei sie dessen Vorteil ausnützt und die Nachteile der bekannten Maschine, die ihrer Realisierung entgegenstanden, umgeht.
Obwohl die erfindungsgemässe Maschine in erster Linie zum Entwässern und Waschen einer aus Altpapier gewonnenen wässerigen Faserstoffsuspension bestimmt ist, kann sie allgemein auch zum Sieben von anderen Materialien verwendet werden, die in der Form einer Suspension zugeführt werden.
Vorzugsweise kann sich die Auflauflinie des Siebbandes auf dem Zylinder im Bereich der Scheitellinie des Zylinders, und zwar gegen die Drehrichtung des Zylinders um einen Winkel versetzt befinden, welcher kleiner als 45° ist, und die Ablauflinie des Siebbandes vom Zylinder im Bereich der unteren Zylinderhälfte, und zwar vor der tiefsten linienförmigen Stelle des Zylinders, in dessen Drehrichtung betrachtet, angeordnet sein. Durch diese Massnahme wird bei grossem Umschlingungswinkel des Siebbandes am Zylinder, welcher vorzugsweise 140° bis 180° betragen kann, eine einwandfreie Entfernung des gewonnenen Gutstoffes vom Zylinder und vom Siebband ermöglicht, unterstützt durch Schwerkraft. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Winkelstellungen der Auflauflinie und der Ablauflinie denkbar sind.
Zusätzlich kann mindestens eine Anpresswalze zum Anpressen des Siebbandes gegen die Oberfläche des Zylin2
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ders vorgesehen sein. Dadurch wird ein sogenannter Registerwalzeneffekt erzielt, welcher durch einen Druckimpuls und Bildung einer Saugwirkung nach der Druckstelle der Anpresswalze die Entwässerung des Materials weiter unterstützt. s
Die Entwässerung des nach der Ablaufstelle auf dem Sieb verbliebenen Materiales kann dadurch noch weiter unterstützt werden, dass im Bereich der Ablauflinie vom Zylinder, in Bewegungsrichtung des Siebbandes betrachtet, mindestens ein Entwässerungselement vorgesehen ist. 10
Vorzugsweise kann dem Zylinder ein Auffangbehälter zugeordnet sein, welcher mindestens zwei Kammern aufweist, die verschiedenen Abschnitten des Umschlingungs-winkels des Siebbandes am Zylinder zugeordnet sind. Das vom Siebband in verschiedenen Abschnitten versprühte is Wasser enthält nämlich verschiedene Verunreinigungen und in verschiedener Dichte, so dass die Abwässer aus den Kammern verschieden behandelt werden können.
Dabei kann der Auffangbehälter mit einer perforierten, für Wasser durchlässigen Trennwand versehen sein. Durch diese 20 Massnahme kann bereits unter dem Einfluss der kinetischen Energie des Wassers dessen Vorreinigung getroffen werden, wobei einerseits das durch die Trennwand druchtretende Wasser teilweise gereinigt und andererseits die vor dem Siebband verbliebenen ausgeschiedenen Verunreinigungen kon- 25 zentriert werden.
Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform beispielsweise erläutert.
Die in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Sieb- 30 maschine enthält ein Siebband, welches die Form eines endlosen Bandes hat, das über Führungswalzen 2,3,4, eine Abnahmewalze 5, eine Antriebswalze 6 und einen Zylinder 7 geführt ist. Das Siebband 1 läuft auf den Zylinder 7 an einer linienförmigen Auflaufstelle A auf und läuft vom Zylinder 7 35 an einer Ablaufstelle B ab.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, befindet sich die Ablauflinie A von der Scheitellinie S des Zylinders um einen Winkel a entfernt, und zwar gegen die durch einen Pfeil P angedeutete Drehrichtung des Zylinders, welcher zusammen 40 mit dem Siebband 1 bewegt wird.
Die Ablauflinie B des Siebbandes 1 vom Zylinder 7 befindet sich im Bereich der unteren Zylinderhälfte und zwar, in Drehrichtung des Zylinders 7 betrachtet, vor dessen 4S Iinienförmiger tiefster Stelle T.
Wie weiter aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Siebmaschine mit einer Flachstrahldüse 8 versehen, welche an eine Rohrleitung 10 angeschlossen ist, durch welche der Maschine das zu siebende Material, normalerweise eine aus Altpapier 50 gewonnene wässerige Faserstoffsuspension, zugeführt wird. Die Düse 8 bildet einen flachen Suspensionsstrahl 11,
welcher in den keilförmigen Zwischenraum 12 zwischen dem Siebband 1 und dem Zylinder 7 gerichtet ist.
Im Bereich des Umschlingungswinkel W des Siebes 1 am S5 Zylinder 7 ist dem Zylinder ein Auffangbehälter C mit zwei Kammern 13 und 14 für das ausgepresste Wasser, welches die ausgeschiedenen Verunreinigungen enthält, zugeordnet. Im Bereich der Kammer 14 ist dem Zylinder 7 noch eine Anpress walze 15 zugeordnet. Der Auffangbehälter 14 ist mit 60 einer Saugleiste (Foil) 16 versehen, nach welcher das Siebband 1 über eine Abstreifkante 18 des Auffangbehälters C bewegt wird.
Wie weiter noch aus der Figur ersichtlich ist, sind den Zylindern 7 und der Abnahmewalze 5 Schaber 17 zugeordnet 65 welche dafür sorgen, dass das am Zylinder 7 haftende bzw. am Siebband 1 verbliebene und durch die Abnahmewalze 5 abgenommene ausgepresste Material von diesen gelöst wird und in einen Sammelbehälter 20 fällt, aus welchem es der weiteren Verarbeitung zugeführt werden kann.
Zwischen den Walzen 5 und 4 befindet sich eine Reinigungsvorrichtung 21, welche z.B. Sprühdüsen, Absteifer usw. enthalten kann, und zur Reinigung des Siebbandes dient, bevor der betreffende Siebabschnitt wieder in den Bereich der Düse 8 gelangt.
Die Flachstrahldüse bildet aus der Suspension einen flachen Strahl, der zwischen den Zylinder 7 mit glatter Oberfläche und das Siebband 1 gerichtet ist.
Die zugeführte Suspension wird darauf durch den Siebzug im Bereich des Umschlingungswinkels W entwässert, wobei das ausgeschiedene Wasser zusammen mit den Verunreinigungen in die Kammern 13,14 fällt. Zwei Kammern sind vorgesehen, damit die Abwässer aus zwei Zonen, die verschieden beschaffen sind, getrennt behandelt werden können. So wird z.B. das Abwasser aus der Kammer 14 weniger mit den Verunreinigungen beladen sein, als das Abwasser aus der Kammer 13.
Bei einem typischen Waschvorgang, bei welchem eine aus Altpapier gewonnene wässerige Faserstoffsuspension von den erwähnten Verunreinigungen, wie z.B. mineralischen Pigmenten, Druckfarben, Faserbruchstücken usw. gereinigt wird, wird die zu reinigende Suspension durch die Rohrleitung 10 mit einer Konsistenz von weniger als 1,5%, vorzugsweise 0,4-0,8% zugeführt.
Die Maschine kann bei Waschbetrieb vorzugsweise so betrieben werden, dass das zwischen dem Zylinder 7 und dem Siebband 1 gebildete Faservlies ein Gewicht von weniger als 100 g pro Quadratmeter, vorzugsweise 30-70 g pro Quadratmeter beträgt. Die Siebgeschwindigkeit und die Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders 7 können dabei 400 bis ca. 1200 m pro Minute betragen. Der Umschlingungswinkel W des Zylinders 7 durch das Siebband 1, d.h. die Winkelentfernung der Punkte A und B voneinander, kann vorzugsweise im Bereich von 140-180° liegen.
Das zwischen dem Siebband 1 und dem Zylinder 7 gebildete Faservlies hat eine Stoffdichte von 5-8% und wird, wie bereits erwähnt, bei der Entnahme vom Zylinder 7 bzw. dem Sieb 1 als Faservlies zerstört und als eingedickte Suspension aus dem Sammelbehälter 20 einer weiteren Verarbeitung zugeführt.
Die Anpress walze 15 unterstützt bei Waschbetrieb die Entwässerung des zwischen dem Siebband 1 und dem Zylinder 7 gebildeten Faservlieses durch den sogenannten Registerwalzeneffekt. Nach der Anpressstelle der Walze 15 entsteht nämlich eine Sogwirkung, wobei das noch im Faservlies und im Siebband befindliche freie Wasser auf der Oberfläche der Walze 15 haftet. Dadurch wird die Entwässerung weiter unterstützt.
Die Wirkung der Maschine 15 beim Waschvorgang kann noch durch eine Wasserstrahldüse 22, die sich entsprechend der Darstellung in der Zeichnung, in Bewegungsrichtung des Siebbandes betrachtet, vor der Anpresswalze 15 befindet, noch weiter verbessert werden. Durch einen genau bemessenen Strahl von Wasser kann nämlich das zwischen Siebband und Zylinder befindliche Fasermaterial durchspült und gelockert werden, worauf eine weitere Entwässerung durch die Anpress walze 15 erfolgt.
Durch die dem Zylinder 15 nachgeschaltete Saugleiste 16 wird eine Entwässerung des am Siebband verbliebenen Fasermaterials unterstützt.
Die erfindungsgemässe Siebmaschine ist nicht nur zum Waschen des aus Altpapier gewonnenen Fasermaterials geeignet, sondern kann auch zu einer einfachen Eindickung von Fasermaterial verwendet werden. In diesem Fall kann
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die Anpresswalze 15 mit der Düse 22 sowie auch die Saugleiste 16 entfallen.
Es versteht sich jedoch, dass andererseits auch mehr als eine Anpresswalze 15 oder Saugleiste 16 vorgesehen werden kann.
Wie noch aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Kammer 13 durch ein Sieb 23 in zwei Teilkammern unterteilt, die besondere Abflussleitungen aufweisen. Wie durch gestrichelte Pfeile angedeutet ist, kann das vom Zylinder abgeschleuderte Wasser durch das Sieb 23 in den rechten Teil der Kammer 13 eindringen, während vom Wasser mitgerissene Feststoffe im linken Teil der Kammer 13 verbleiben.
Dadurch ist bereits eine gewisse Vorreinigung des Wassers mit der Hilfe seiner kinetischen Energie möglich.
Was die Sprühdüsen 22 betrifft, die auch in mehreren Reihen vorgesehen sein können, so können diese an belie-5 biger Stelle des Umschlingungswinkels W des Zylinders 7 durch das Sieb 1 angeordnet sein. Eine bevorzugte Anordnung ist, wie dargestellt, an einer Stelle, wo bereits eine teilweise Entwässerung des Fasermateriales stattgefunden hat, und eine weitere Entwässerung, im vorliegenden Fall unter-lo stützt durch den Zylinder 15, folgt. Durch die Wasserstrahlen wird, wie erwähnt, eine Durchspülung und Lockerung des bereits teilweise ausgepressten Fasermateriales erzielt, was den Waschvorgang verbessert.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

644414 PATENTANSPRÜCHE
1. Siebmaschine, insbesondere zur Behandlung von aus Altpapier gewonnenen wässerigen Faserstoffsuspensionen, mit einem endlosen umlaufenden Siebband, welchem das zu siebende Material in der Form einer Suspension in einer Flüssigkeit zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen Zylinder (7), welcher entlang eines Teiles (W) seines Umfanges vom Siebband (1) umschlungen ist, eine Zuführvorrichtung (8,10) zur Bildung eines flachen Strahles (11) der Suspension, welcher in den keilförmigen Zwischenraum (12) zwischen dem Zylinder (7) und dem auf ihn auflaufenden Siebband (1) gerichtet ist, sowie durch eine Entnahmevorrichtung (5,17,20) zur Entnahme des zwischen dem Zylinder (7) und dem Siebband (1) zurückgebliebenen Feststoffanteiles der Suspension vom Zylinder (7) bzw. vom Siebband (!)•
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auflauflinie (A) des Siebbandes (1) auf den Zylinder (7) im Bereich der Scheitellinie (S) des Zylinders (7), und zwar gegen die Drehrichtung (P) des Zylinders (7) um einen Winkel (a) versetzt befindet, welcher kleiner als 45° ist, und dass die Ablauflinie (B) des Siebbandes (1) vom Zylinder (7) im Bereich der unteren Zylinderhälfte, und zwar vor der tiefsten linienförmigen Stelle (T) des Zylinders (7), in dessen Drehrichtung (P) betrachtet, angeordnet ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel (W) des Siebbandes (1) am Zylinder (7) 140-180° beträgt.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anpresswalze (15) zum Anpressen des Siebbandes (1) gegen die Oberfläche des Zylinders (7).
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ablauflinie (B) vom Zylinder (7), in Bewegungsrichtung des Siebbandes (1) betrachtet, mindestens ein Entwässerungselement (16) vorgesehen ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder ein Auffangbehälter (C) zugeordnet ist, welcher mindestens zwei Kammern (13,14) aufweist, die verschiedenen Abschnitten des Umschlingungs-winkels (W) des Siebbandes (1) am Zylinder (7) zugeordnet sind.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (C) mit einer perforierten, für Wasser durchlässigen Trennwand (23) versehen ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Sprühdüsen (22), deren Wasserstrahlen gegen das auf dem Zylinder (7) befindliche Siebband (1) gerichtet sind.
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