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Liegender Schleudersichter für Faserstoffaufschwemmungen zur Papierherstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen liegenden Schleudersichter für Faserstoffaufschwemmungen
zur Papierherstellung mit innerhalb eines Siebzylinders untergebrachten Schleuderflügeln.
Bei diesen Schleudersichtern lassen sich zwei Arten unterscheiden, nämlich einmal
solche, bei welchen die Flügel an Armen einer Welle sitzen und ein großer freier
Raum innerhalb des Siebzylinders zur Verfügung steht, und solche, bei welchen die
Schleuderflügel an einem in der Regel einseitig offenen Hohlkörper sitzen, welcher
den Siebzylinder bis auf einen verhältnismäßig kleinen Zwischenraum ausfüllt. Bei
den Schleudersichtern der ersten Art wird das Gut axial unter Druck in den Siebzylinder
eingeführt, in welchen er unter einem gewissen Staudruck gehalten wird. Bei den
Schleudersichtern der zweiten Art wird der Stoff nach einer an der einen Gehäusestirnseite
vorgesehenen konzentrischen Kammer geführt, von welcher er nach dem Umfang des Siebzylinders,
welcher mitunter auf der der Einströmkammer zugekehrten Stirnseite mit Flügel versehen
ist, gefördert wird. Bei beiden Arten von Schleudersichtern sind die Schleuderflügel
in der Regel etwas schräg mit Bezug auf die Achsenrichtung gestellt, um eine Förderung
des Gutes in Längsrichtung des Siebzylinders zu erreichen.
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Bei beiden Ausführungsformen bildet sich auf der Innenwandung des
Siebzylinders ein ganz lose sitzender, teilweise sogar wandernder Faserfilz. Dieser
besitzt nach allen gemachten Erfahrungen eine gewisse Trennwirkung insofern, daß
durch ihn nur die feinen, glatten und schlanken Fasern hindurchtreten, während Fremdkörper
und Splitter zurückgehalten werden, selbst wenn sie kleiner sind als die Löcher
im Siebzylinder. Dieser Faserfilz bildet sich bei Zuführung des Stoffes direkt am
Umfang des Siebzylinders schneller und in größerer Dichte als bei Sortierern, bei
welchen der Stoff unter Staudruck in das Innere des Siebzylinders axial eingeführt
wird. Deshalb besitzen die Schleudersichter der zweitgenannten Art, bei welchen
der Stoff in der Hauptsache unmittelbar dem Umfang des Siebzylinders zugeführt wird,
eine bessere Sortierwirkung als die Schleudersichter der erstgenannten Art mit Einführung
des Stoffes zentral in den Siebzylinder.
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Schleudersichter der erstgenannten Art, bei denen der Stoff unter
Staudruck direkt in das Innere des Siebzylinders geführt wird, nutzen die Siebfläche
infolge des Staudruckes jedoch leistungsmäßig besser aus, als es bei den Schleudersichtern
der zweitgenannten Art der Fall ist.
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Die Kapazität der Schleudersichter kann bei beiden
Ausführungsformen
in gewissem Umfange beeinflußt und damit unterschiedlichen Betriebsbedingungen angepaßt
werden. Das kann z. B. durch Anderung des Einführdruckes, hohe Stoffdichten oder
größere Perforierung im Siebzylinder, schließlich auch durch Auflösen der im Stoff
enthaltenen Faserbündel vor der Einführung des Stoffes in den Sortierer erreicht
werden. Dazu sind aber in der Regel besondere, außerhalb des Sichters anzuordnende
Einrichtungen erforderlich, durch welche die Anlagekosten erhöht werden.
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Es ist ein liegender Schleudersichter bekannt, bei welchem die innerhalb
des zylindrischen Siebes umlaufende, die Schleuderflügel tragende Trommel auf der
einen Hälfte der Länge zylindrisch und auf der anderen, dem Stoffeinlauf zugekehrten
Hälfte schwach kegelförmig gestaltet ist. Die parallel zur Achse verlaufenden Schleuderrippen
sind an dem verjüngten Ende der Trommel auf Vorsprüngen gelagert. Zwischen den Rippen
und dem Kegelmantel verbleibt dabei ein freier Raum. Die Rippen sind bei dieser
Ausführung so gestaltet, daß sie in der Drehrichtung der Trommel vorausgeneigt sind.
Dadurch soll erreicht werden, daß das Gut auch unter den Rippen hindurchtritt, so
daß sich der Stoff nicht am Sieb festsetzen kann und eine ausgiebige Trennung des
feinen Stoffes vom Grobstoff erzielt wird. Bei dieser Ausführung wird das obenerwähnte,
sich an der Innenseite des Siebes bildende feine Faservlies, das eine Siebwirkung
besitzt, mit Absicht zerstört.
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Diese Ausführung zielt also dahin, Fasern vom Siebzylinder wegzuziehen.
Es wird dadurch nicht nur der angestrebten Wirkung der Schleuderflügel, das Gut
gegen die Siebtrommel zu schleudern, entgegengearbeitet, sondern auch auf die als
vorteilhaft anerkannte Siebwirkung eines sich an der Innenseite des Siebes bildenden
Faservlieses verzichtet. In der Praxis haben sich deshalb Schleudersichter dieser
Art nicht einführen können.
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Die Erfindung bezweckt, einen Schleudersichter zu schaffen, welcher
einmal eine hohe Kapazität ähnlich derjenigen eines Schleudersichters mit Einführung
des Stoffes in das Innere des Siebzylinders besitzt, zum anderen die feine Sortierwirkung
eines Schleudersichters mit Zuführung des Stoffes direkt zum Umfang des Siebzylinders
aufweist und der schließlich gestattet, Änderungen am Sichter selbst vorzunehmen,
welche die Kapazität und die Qualität der Sichtung in großem Umfange beeinflussen.
Sie geht aus von einem liegenden Schleudersichter, bei welchem der die Schleuderflügel
tragende, an einem Ende offene Hohlkörper auf dem größeren Teil seiner Länge als
Zylinder und in dem übrigen, der Stoffeinführkammer zugekehrten Teil als sich nach
der Kammer hin verjüngender Kegel ausgebildet ist und die parallel zur Achse verlaufenden
Schleuderflügel an dem über den kegeligen Teil des Hohlkörpers hinweggehenden Ende
an Umfangsvorsprüngen einer Scheibe befestigt sind, die Durchbrechungen aufweist.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der kegelförmige Teil des
Hohlkörpers sich mit dem verjüngten Ende bis auf kurze Entfernung der den Hohlkörper
tragenden Welle nähert und an die eine Stirnseite der Nabe des Hohlkörpers angeschlossen
ist, daß weiter die Scheibe als selbständiger Teil auf der Nabe befestigt ist und
daß schließlich auf der der konzentrischen Stoffeinführungskammer zugekehrten Seite
der Scheibe bei deren fast vom Umfang bis zur Nabe reichenden Durchbrechungen an
der in der Drehrichtung des Hohlkörpers hinten gelegenen Kante sowie an den zur
Befestigung des einen Endes der Schleuderflügel dienenden Vorsprüngen des Scheibenumfanges
an der in der Drehrichtung vornliegenden Kante je ein im wesentlichen radial verlaufender
Flügel angebracht ist, der in einem spitzen Winkel zur Scheibenfläche stehend über
die Kante der Durchbrechung vorsteht.
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Um die Kapazität des Schleudersichters und die Qualität des Sichters
beeinflussen zu können, sind in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung die an
der rückwärtigen Kante der Durchbrechungen und an der Vorderkante der Umfangsvorsprünge
der Scheibe angebrachten Flügel gegen solche anderer Breite sowie anderer Neigung
zur Scheibe auswechselbar. Dem gleichen Zwecke dient die Maßnahme, auf dem konischen
Teil des Hohlkörpers Schleuderflügel auswechselbar zu befestigen, die in Richtung
einer Erzeugenden der Kegelmantelfläche verlaufen. Diese beiden Maßnahmen haben
nur Bedeutung in Verbindung mit der oben skizzierten Erfindung, stellen also keinen
selbständigen Erfindungsgedanken dar.
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In der Zeichnung ist ein Schleudersichter gemäß der Erfindung in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht des Sortierers
im Längsschnitt, Fig. 1 a einen senkrecht zur Achse geführten Schnitt durch den
Auslaßstutzen für den Spuckstoff,
Fig. 2 eine Stirnansicht der den Hohlkörper vom
Stoffeinlauf trennenden Scheibe, Fig. 3 einen Querschnitt durch diese Scheibe im
größeren Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie A-A der Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht
auf den Rand der Scheibe nach Pfeil B in Fig. 3 und Fig. 6 eine abgeänderte Ausführungsform
des Sichters.
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In dem Gehäuse l des Schleudersichters ist ein sich über seine ganze
Länge erstreckender Siebzylinder 2 befestigt, der außen von einem konzentrisch hierzu
angeordneten Mantel3 umgeben ist und in dessen Innerem ein die Schleuderflügel 4
tragender Hohlkörper 5 drehbar gelagert ist. Der Siebzylinder 2 wird durch einen
oder mehrere an der Innenseite des Mantels 3 sitzende Hohlringe 6 gestützt. Diese
sind an der an der Innenseite des Siebzylinders 2 gelegenen Fläche mit düsenartigen
Öffnungen versehen, durch welche in die Hohlringe 6 eingeleitetes Wasser in das
Innere des Siebzylinders gespritzt wird.
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An der einen Stirnseite des Gehäuses 1 ist ein Ringraum 8 vorgesehen,
der konzentrisch zu der den Hohlkörper 5 tragenden Welle 7 verläuft. In den Ringraum
wird durch einen Stutzen 9 der zu verarbeitenden Faserstoff eingeführt.
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Der die Schleuderflügel 4 tragende Hohlkörper 5 ist an dem der Stoffeinführkammer
8 abgelegenen Ende auf etwas mehr als die Hälfte seiner Länge als Zylinder, der
übrige der Stoffeinführkammer 8 zugekehrte Teil aber als sich nach der Welle 7 hin
allmählich verjüngender Konus ausgebildet, der in einer Nabe 10 endet. An diesem
Ende ist der Hohlkörper geschlossen, während er am anderen durch Speichen einer
Nabe 11 abgestützten Ende offen ist.
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An der der Stoffeinführungskammer 8 zugekehrten Stirnseite der Nabe
10 ist eine Scheibe 12 befestigt, deren Durchmesser dem Durchmesser der äußeren
Kante der Schleuderflügel 4 entspricht. Die Scheibe 12 ist am Umfang mit verhältnismäßig
großen Ausschnitten versehen, welche von einem Schleuderflügel 4 bis zum nächsten
reichen. Die zwischen diesen Ausschnitten verbleibenden, verhältnismäßig schmalen
zahnartigen Vorsprünge 13 dienen mit der einen Flanke zum Befestigen des freien
Endes der auf einem großen Teil ihrer Länge am Hohlkörper 5 befestigten Schleuderflügel
4, welche vom zylindrischen Teil dieses Hohlkörpers 5 sich frei über den konischen
Teil desselben hinweg erstrecken. Außerdem sind im mittleren Teil der Scheibe 12
einige größere Durchbrechungen 14 vorgesehen, deren eine in der Drehrichtung der
Scheibe hinten gelegene Kante radial und deren in der Drehrichtung vorn gelegene
Kante parallel zu der ersten Kante verläuft.
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An der radial verlaufenen Kante der Durchbrechungen 14 ist auf der
der Stoffeinführungskammer 8 zugekehrten Seite der Scheibe 12 ein Flügel 15 befestigt,
welcher unter einem spitzen Winkel zur Scheibe 12 stehend über die Kante der Durchbrechung
14 vorsteht, also gewissermaßen die Durchbrechung 14 teilweise überdeckt.
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In gleicher Weise sind an der in der Drehrichtung vorn gelegenen
Kante der zahnartigen Vorsprünge 13 auf der der Stoffeintrittskammer 8 zugekehrten
Seite der Scheibe 12 Flügel 16 befestigt, die gleichfalls unter einem spitzen Winkel
zur Scheibe stehen und über den zahnartigen Vorsprung 13 vorragen. Die Zahl dieser
Flügel 16 entspricht im allgemeinen der
Zahl der am Hohlkörper 5
befestigten Schleuderflügel 4, demgegenüber sind aber wesentlich weniger mittlere
Durchbrechungen 14 in der Scheibe 12 vorgesehen, als sie Schleuderflügel besitzt,
so daß die Zahl der Flügel 15 nur einen Bruchteil der Zahl der Flügel 16 beträgt.
Andererseits besitzen aber die Flügel 15 eine größere Länge als die Flügel 16.
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Auf dem konisch verlaufenden Teil des Hohlkörpers 5 sind gleichfalls
auf die Schleuderflügel wirkende Leitbleche 17 befestigt, die von der Nabe 10 bis
zum Umfang des zylindrischen Teiles des Hohlkörpers 5 reichen.
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Bei der Drehung des Hohlkörpers und damit der Scheibe 12 ziehen die
an den Durchbrechungen 14 der Scheibe sitzenden Flügel 15 einen großen Teil des
in der Kammer 8 vorhandenen Stoffes durch die Durchbrechungen la axial gegen den
konischen Teil des Hohlkörpers 5 ein, wo der Stoff von den auf diesem konischen
Teil sitzenden Schleuderflügeln 17 erfaßt und gegen die Innenwandung des Siebzylinders
2 geschleudert wird. Ein anderer Teil des Stoffes wird von den an den zahnartigen
Vorsprüngen 13 sitzenden Flügeln 16 erfaßt und axial entlang der Innenwandung des
Siebzylinders 2 zwischen die Schleuderflügel 4 eingezogen.
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Die durch den Siebzylinder hindurchgetretenen feinen Fasern sammeln
sich in dem Zwischenraum zwischen dem Siebzylinder und dem ihn umgebenden Mantel
3 und fließen im unteren Teil des Schleudersichters ab. Die Gesamtmenge des in den
Siebzylinder eintretenden Stoffes als auch das Verhältnis des am Umfang der Scheibe
12 eintretenden Anteiles zu dem durch die Durchbrechungen 14 tretenden Anteiles
hängt bei gleichbleibendem Druck des zugeführten Stoffes und gleichbleibender Größe
der Durchbrechungen 14 weitgehend von der Breite der Flügel 15 und 16 sowie von
dem Winkel ab, welchen diese Flügel mit der Fläche der Scheibe 12 bilden.
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Da die Flügel 15 und 16 lösbar an der Scheibe 12 angebracht sind,
können sie leicht durch andere Flügel ersetzt werden. Unter den mit einem Schleudersichter
gleichzeitig zu liefernden Flügeln 15 und 16 verschiedener Breite und verschiedener
Neigungswinkel können sich auch Flügel 15 solcher Gestaltung befinden, daß durch
sie die Durchbrechungen 14 verengt werden können. Auf diese Weise ist es möglich,
die Kapazität des Schleudersichters in verhältnismäßig großem Umfange zu ändern
und weitgehend der Art und Beschaffenheit des zu bearbeitenden Stoffes anzupassen.
Die Austauschbarkeit der Flügel 15 und 16 ermöglicht es auch, das Verhältnis des
am Umfang der Scheibe 12 in den Siebzylinder eingezogenen Stoffes zum Anteil des
durch die Durchbrechungen 14 eingezogenen Stoffes zu ändern und damit die Qualität
des anfallenden Gutstoffes zu beeinflussen.
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Die den Siebzylinder 2 stützenden Hohlringe 6 teilen den ganzen Innenraum
des Siebzylinders in verschiedene Zonen ein. Von dem in den Siebzylinder gelangten
Stoff wird bereits kurz nach Eintritt ein großer Teil des Wassers durch den Siebzylinder
hindurch nach außen geschleudert, so daß sich der Stoff nach dem anderen Ende des
Sortierers hin verdichtet. Die für eine gute Sichterwirkung günstigste Stoffdichte
wird durch das aus den Düsen der Hohlringe 6 in das Innere des Siebzylinders gegen
den Hohlkörper 5 hin gespritzte Wasser wiederhergestellt.
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Zweckmäßig ist der von der Stoffeinlaufkammer 8
an gqrecnrlete erste
Hohlring 6 an derjenigen Stelle des Siebzylinders untergebracht, an welcher der
zylindrische Teil des Siebzylinders in den konischen Teil übergeht. in den Hohlzylinder
5 wird auch von der der Stoffeinführkammer abgekehrten Seite her Wasser eingeführt,
welches durch eine große Zahl von Öffnungen im Mantel des Hohlzylinders 5 nach außen
tritt und zur Verdünnung des Stoffes beiträgt. Zweckmäßig sind auch auf der Innenseite
des Hohlkörpers 5 Flügel 18 angebracht. durch welche das in die Hohlkörper 5 eingeführte
Wasser nach außen geschleudert und unter der Wirkung der Fliehkraft durch die Bohrungen
im Mantel des Hohlkörpers 5 hindurchgedrückt wird. Das Einführen des Wassers in
den Hohlkörper 5 erfolgt durch einen Wassereinlauf 19. Der Anteil des Stoffes, welcher
durch die Wirkung des Schleuderkörpers nicht durch den Siebzylinder 2 hindurchtritt,
der sogenannte Spuckstoff, welcher aus Verunreinigungen und Splittern besteht, verläßt
den Schleudersichter durch die Einmündung 20 a eines seitlich an das Gehäuse 1 angesetzten
Stutzens 20 (Fig. 1 a).
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Der Wassereinlaßstutzen 19 und der Auslaßstutzen 20 für den Spuckstoff
sind an der den Schleudersichter an diesem Ende abschließenden Wand 21 angebracht.
Diese Wand kann außerdem auf der Innenseite noch ein ringförmiges, konzentrisch
zur Längsachse der Welle 7 angebrachtes Rohr 22 besitzen, welchem Spritzwasser zugeführt
wird, das durch düsenförmige Öffnungen 22a in dem Rohr 22 gegen die Innenwandung
des Siebzylinders 2 herausgedrückt wird, um die restlichen noch im Spuckstoff enthaltenen,
an den Fremdkörpern haftenden guten Fasern abzulösen und durch den Siebzylinder
zu spülen. Damit kann sowohl die Menge des Spuckstoffes als auch die Menge des Gutstoffes
beeinflußt werden.
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Die Wirkung des durch das Rohr 22 schräg gegen den Siebzylinder eingespritzten
Wassers ist je nach der Stoffart recht verschieden. Bei der Bearbeitung von langfaserigen
Zellstoffen hat sie sich zum Regeln der Spuckstoffmenge vorzüglich bewährt. Bei
der Bearbeitung von Holzschliff und kurzfaserigen Zellstoffen kann das durch das
Rohr 22. eingeführte Spritzwasser jedoch bewirken, daß im letzten Abschnitt des
Siebzylinders Schmutz mit den feinen Fasern in den durch den Siebzylinder austretenden
Gutstoff gelangt, wenn der Spritzwasserdruck zu hoch wird. Die Wahl des Druckes,
mit welchem das Spritzwasser einzuführen ist, hängt auch weitgehend davon ab, welche
Stoffmenge und auch welche Spuckstoffmenge am Ende des Siebzylinders zu erwarten
ist.
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Bei dem Schleudersichter gemäß der Erfindung können sich nämlich
diese Mengen je nach der Gestaltung der an der Scheibe 12 angebrachten Flügel 15
und 16 in verhältnismäßig großen Grenzen ändern. Es hat sich nun gezeigt, daß diese
Schwierigkeiten beseitigt werden können, wenn das Spritzwasser am Ende des Siebzylinders
nicht schräg gegen die Innenwandung des Siebzylinders eingeführt wird, sondern achsparallel,
also direkt gegen den ankommenden Stoffstrom. Der Spritzwasserdruck wirkt in diesem
Falle auf den ankommenden Stoffstrom wie eine Bremse. Bei dieser Art der Zuführung
des Spritzwassers wird der Stoffstrom auch an den Stellen durch das Spritzwasser
beeinflußt, zu welchen
das durch die Löcher im Hohlkörper 5 austretende
Wasser nicht mehr hingelangt. Es läßt sich somit am Ende des Siebzylinders die für
die Sortierung günstigste Stoffdichte aufrechterhalten, ohne daß die anfallende
Spuckstoffmenge nennenswert verdünnt wird.
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Die achsparallele Zuführung des Spritzwassers erfolgt, wie in Fig.
6 gezeigt ist, zweckmäßig durch in die Abschlußwand 21 des Schleudersichters auswechselbar
eingesetzen Düsen 23, die in Höhe des Zwischenraumes zwischen dem Siebzylinder und
dem Umfang des Hohlkörpers 5 auf einem Kreis gleichförmig verteilt sind. Die Düsen
23 sind an ein auf der Außenseite der Abschlußwand21 angeordnetes ringförmiges Rohr
24 mit Regelventilen angeschlossen. Beim Austausch der Flügel 15 und 16 gegen solche
anderer Breite und anderer Neigungswinkel werden zweckmäßig auch die Düsen gegen
solche einer anderen Bohrung ausgewechselt, damit die Menge des durch die Düsen
eingeführten Spritzt wassers der Menge des an das Ende des Siebzylinders zugeführten
Stoffes und Spuckstoffes angepaßt werden kann.