DE1561646C3 - Sieb zum Abziehen der Flüssigkeit aus einer Faserstoffaufschlämmung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sieb zum Abziehen der Flüssigkeit aus einer über die Siebfläche strömenden Faserstoffaufschlämmung mit in Querrichtung im Abstand voneinander befindlichen Längsstützen, an denen in Querrichtung verlaufende, gleichmäßig gebogene Siebstäbe aufeinanderfolgend in Längsrichtung Sieböffnungen bilden.

Die deutsche Auslegeschrift 1144 212 zeigt ein Sieb der vorgenannten Art. Die quer verlaufenden Siebstäbe dieses bekannten Siebes sind sinusförmig gebogen, wodurch zwischen zwei in Strömungsrichtung der Faserstoffaufschlämmung aufeinanderfolgenden Siebstäben eine quer verlaufende, sinusförmige Sieböffnung gebildet wird. Durch die sinusförmige Gestalt der Sieböffnungen werden auf die darüber hinwegströmende Faserstoffaufschlämmung unterschiedlich gerichtete Staukräfte ausgeübt. Hierdurch besteht die Gefahr, daß einzelne Abschnitte der Sieböffnungen durch abgesetzte Fasern verstopfen, während andererseits durch die ungleich gerichteten Kräfte in der Aufschlämmung sich eine ungleichmäßige Verteilung der in der Aufschlämmung enthaltenen Fasern über den gesamten Siebabschnitt ergibt.

In der deutschen Auslegeschrift 1 004 111 sind Profilstäbe zur Herstellung von Spaltsiebbelägen beschrieben, die zur Bildung verschieden geformter Sieböffnungen zwischen parallelen Profilstäben verschiedenartig geformt sein können. Unter anderem sind in dieser Druckschrift auch schwach gewellte Siebdrähte erwähnt, bei deren Verwendung wellenförmige Sieböffnungen mit gleichbleibender Spaltweite über den ganzen Siebbelag gebildet werden. Diese leicht gewellten Profilstäbe verursachen jedoch bei ihrer Anordnung quer zur Strömungsrichtung der Faserstoffaufschlämmung die gleichen Nachteile, wie sie bei dem vorgenannten Sieb auftreten.

Die USA.-Patentschrift 2 572 869 zeigt einen gegenüber der Horizontalen geneigten ersten Siebabschnitt, dem in Strömungsrichtung ein zweiter, gegenüber der Horizontalen weniger geneigter Siebabschnitt folgt. Das Sieb selbst besteht jedoch aus einem üblichen Maschensieb, das die gegenüber Siebstäben bekannten Nachteile aufweist.

Aus der USA.-Patentschrift 2 790 552 ist es bereits bekannt, bei einem Sieb mehrere in Strömungsrichtung der Faserstoffaufschlämmung gesehen aufeinanderfolgende Siebabschnitte vorzusehen, von denen jeder nachfolgende Siebabschnitt gegenüber der Horizontalen eine geringere Neigung hat. Die bei diesem

ίο Sieb verwendeten Siebstäbe sind jedoch gerade und in Strömungsrichtung zueinander parallel verlaufend angeordnet. Bei dieser Anordnung von geraden Siebstäben geht aus einer feine Fasern enthaltenden Aufschlämmung ein großer Anteil der Fasern dadurch verloren, daß sie durch die in Längsrichtung verlaufenden Sieböffnungen von der abfließenden Flüssigkeit mitgerissen werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sieb zum Trennen der Flüssigkeit von einer über die Siebfläche strömenden Faserstoffaufschlämmung zu schaffen, bei dem durch die Form der Siebstäbe auf die Fasern und die Flüssigieit gleiche Kräfte ausgeübt werden und in allen. Siebbereichen eine gleichmäßige Selbstreinigung erzielt wird.

Erfindungsgemäß besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß der Scheitelpunkt des Bogens jedes quer verlaufenden gekrümmten Siebstabes zwischen den benachbarten Längsstützen in die Strömungsrichtung der Faserstoffaufschlämmung zeigt·und daß die Siebstäbe in Strömungsrichtung mehrere Siebabschnitte bilden, deren Neigung gegen die Horizontale, in Strömungsrichtung gesehen, abnimmt.

Bei einem derartigen Sieb, für das nur in seiner gesamten Kombination ein Patentschutz beansprucht wird, ergeben sich bei der Bewegung der über die Siebfläche strömenden Faserstoffaufschlämmung Kräfte, die die Sieböffnungen zwischen den Siebstäben freiwaschen. Durch diese wirksame Selbstreinigung bleiben alle Sieböffnungen für den Durchtritt der Flüssigkeit frei, wobei nur ein verschwindend geringer Anteil von Fasern aus der Aufschlämmung durch die Sieböffnungen hier durchtritt. Bei diesen wenigen Fasern handelt es sich im wesentlichen um besonders kurze Fasern. Die in der Faserstoffaufschlämmung entstehenden Kräfte bewirken außerdem eine gleichmäßige Anordnung von Faserbündeln, wobei sich die Faserstoffteilchen an die Oberfläche der über die Siebfläche strömenden Faserstoffaufschlämmung heben und die der Siebfläche unmittelbar benachbarte Schicht der strömenden Aufschlämmung im wesentlichen eine faserstofffreie Flüssigkeit ist, die dann ungehindert durch die Sieb-Öffnungen abfließen kann. Durch diese Anordnung wird außerdem eine sehr wirksame Entwässerung der Aufschlämmung erzielt. Durch die abnehmende Neigung der einzelnen Siebabschnitte erhält die Faser-. stoffaufschlämmung eine plötzliche, wenn auch geringfügige Änderung ihrer Vertikalrichtung. Dadurch werden die Fasern veranlaßt, sich zu walzen. Sie dehnen sich bei dieser Bewegung, während sie sich zu einzelnen Bündeln zusammenschließen. Bei der Bewegung über den letzten, die geringste Neigung aufweisenden Siebabschnitt entstehen dabei gleichmäßig ausgerichtete Faserbündel.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ändern sich die Neigungswinkel der aufeinanderfolgenden Siebabschnitte zur Horizontalen aufeinanderfolgend um jeweils etwa 10°. Es wurde

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festgestellt, daß die Winkel der Siebabschitte zuein- Schrauben 24, die durch in senkrechter Richtung ander bzw. zu der Horizontalen zur Erzielung opti- längliche Schlitze 25 im oberen Ende einer Leitplatte maler Ergebnisse bei der Entwässerung der Faser- 26 hindurchragen. Die Leitplatte 26 ragt in senkrech-. stoffaufschlämmung jeweils von der Beschaffenheit ter Richtung in einer Ebene nach unten, die parallel

der Aufschlämmung abhängen. Bei einer Entwässe- 5 zur Vorderwand 20 des Behälters 19 liegt, und sie

rung von faserigem Papierstoff ergaben sich'beson- endet benachbart der schrägen Fläche des Ansatzes

ders gute Ergebnisse, wenn sich der Neigungswinkel 21 an ihrer Unterseite in einer kurzen, nach vorn ab-

der einzelnen Siebabschnitte zur Horizontalen jeweils stehenden, im rechten Winkel gebogenen Abstreiflei-

um den vorgenannten Wert von etwa 10° ändert. ste 27, deren Länge der Länge der Leitplatte 26 erjt-

Die Zeichnung zeigt eine Entwässerungsvorrich- io spricht. i .

tung mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Wandteile 28, die an beiden Seiten des Rahmens

Sieb, und zwar ist ■ 10 befestigt sind, bilden einen breiten Kanal, und sie

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der Ent- sind jeweils unmittelbar in der Nähe an beiden Seiten

wässeningsvorrichtung, des Ansatzes 21 und der Leitplatte 26 angebracht.

Fig.2 eine Ansicht der Entwässerungsvorrichtung 15 Sie sitzen jeweils an der Stange 18 und an den diese

der F i g. 1 von vorn, ■ Stange tragenden Pfosten 12 und 13.

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Siebes An jeder der einander gegenüberliegenden inneren

und Flächen der Wandteile 28 ist ein Stützglied 29 befe-

F i g. 4 ein schematischer Querschnitt durch die stigt, das eine Leiste hat, die nach innen von der

Entwässerungsvorrichtung der F i g. 1 und 2. 20 Seite des Rahmens 10 im rechten Winkel dazu ab-

Die Entwässerungsvorrichtung ist auf einem Rah- steht. Die Leisten haben aufeinanderfolgende relativ men 10 gelagert, der drei Paare von Pfosten 11, 12 zueinander geneigte Abschnitte 30, 31 und 32. Der und 13 aufweist, von denen jedes Paar eine andere oberste Leistenabschnitt 30 schließt an den Winkel Höhe hat. Die längsten Pfosten 11 bilden die hinte- des am Behälter 19 angeordneten Ansatzes 21 an. In ren Ecken des Rahmens 10 und die kürzesten Pfo- 25 dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der mittsten 12 die vorderen Ecken des Rahmens. Die Pfo- lere Leistenabschnitt 31 gegenüber der Horizontalen sten 11 sind in der Nähe ihrer Bodenenden'durch eine um etwa 10° geringere Neigung als der vorhereine Querstange 14 miteinander verbunden. Auf ahn- gehende Abschnitt 30, und der Leistenabschnitt 32 liehe Weise sind die Pfosten 11 und 12 auf jeder hat eine um nochmals etwa K)" geringere Neigung Seite des Rahmens 10 durch eine Querstange 15 mit- 30 gegenüber der Horizontalen. An ihren unteren Eneinander verbunden. Die oberen Flächen der Quer- den sind die Wandteile 28 in Querrichtung durch stangen 14 und 15 liegen in einer gemeinsamen eine Verschlußplatte 33 verbunden, auf der ein An-Ebene. Das dritte Paar von Pfosten 13 sitzt auf bei- schlagarm 34 sitzt. Der Anschlagarm 34 dient als den Seiten des Rahmens 10 mit seinen unteren En- Gegenlager für die unteren Enden der Stützglieder den auf den Querstangen 15 auf. Die' Pfosten 13 ra- 35 29.

gen den hinteren Pfosten 11 benachbart und parallel Die Stützglieder 29 sind mit Hilfe von Schlitzen

im Abstand zu diesen senkrecht so nach oben, daß 35, in welchen Klemmschrauben 36 sitzen, an den

ihre oberen Enden in einer gemeinsamen Ebene mit einander gegenüberliegenden Flächen der Wandteile

den oberen Enden der Pfosten 11 liegen. Die oberen 28 einstellbar befestigt. Auf diese Weise können die

Enden der Pfosten Il und 13 sind durch einen recht- 40 Winkel der Leistenabschnitte 30, 31, 32 innerhalb

eckigen, aus Stäben gebildeten Rahmen 16 miteinan- festgelegter Grenzen leicht verändert werden,

der verbunden. Die Pfosten 13 sind außerdem durch Auf den Leistenabschnitten der Stützglieder 29

eine Verstrebung 17 auf einer Höhe miteinander ver- stützt sich ein m Querrichtung angeordnetes Sieb 37

bunden, die in der Nähe ihrer oberen Enden liegt, je- ab, das in Längsrichtung der Leistenabschnitte von

doch im Abstand unter und parallel zu einer Stange 45 einem Ende bis zum anderen Ende reicht. Das Sieb

16'angeordnet ist. Der Rahmen 10 ist auf jeder Seite 37 besteht aus einstückigen Siebabschnitten 38, 39

durch eine Stange 18 vervollständigt, die sich zwi- und 40, die auf den Leistenabschnitten 30, 31 und 32

sehen den oberen Pfostenenden .13 erstreckt und sie sitzen und die gleichen Neigungen gegenüber der Ho-

verbindet. rizontalen wie diese haben. Die Basis des Siebes'37

In der rechteckigen Öffnung, die durch die oberen 5° besteht aus in Längsrichtung verlaufenden, quer im Enden der Pfosten 11 und 13 und durch den Rah- Abstand voneinander angeordneten Längsstützen 41, men 16 sowie durch die Stange 16' begrenzt ist, sitzt die an ihren oberen Enden durch eine Querstütze 42 ein an seiner Oberseite offener Behälter 19. Der Be- und auf ähnliche Weise an ihren unteren Enden halter 19 ist so tief, daß er beträchtlich unter das Ni- durch eine Querstütze 43 überspannt sind. Zwischen veau der Verstrebung 17 ragt. Eine Vorderwand 20 55 den Querstützen 42 und 43 sind die Längsstützen 41 des Behälters 19, die zwischen dem Pfosten 13 liegt, in Querrichtung durch im Abstand voneinander anist mit ihrem oberen Abschnitt versetzt, und ein An- geordnete Siebstäbe 44 überbrückt. Es ist ein Merksatz 21 der Vorderwand ist nach vorn und unten mal der Siebstäbe 44, daß sie zwischen den Längsüber die Verstrebung 17 umgebogen, wobei der Bie- stützen 41 vom einen Ende bis zum anderen Ende gewinkel im Ausführungsbeispiel zur Senkrechten 60 von einer Geraden derart abweichen, daß eine ein-140 bis 150° beträgt. zige Krümmung mit einer flachen Kontur entsteht,

Ein Winkelarm 22 ist so befestigt, daß er von der wobei die Krümmung in Strörriiihgsrichtung der AufStange 16' unmittelbar über der Verstrebung 17 nach schlämmung zeigt.

unten ragt. Der Winkelarm 22 hat einen horizontalen Wenn man die Behandlungsoberfläche des Siebes Abschnitt, der in Richtung nach vorn vom Pfosten 65 37 gemäß Fig. 1 betrachtet, so erkennt man Knick-13 absteht und in einem kurzen, senkrecht nach un- stellen, die scharf die relative Schrägstellung der auften ragenden Abschnitt 23 endet.· Der Abschnitt 23 einanderfolgenden Siebabschnitte 38, 39 und 40 beträgt zwei in Querrichtung in einer Linie liegende grenzen. Außerdem tritt bei den quer angeordneten

Siebstäben 44 zwischen denjenigen Abschnitten, ist derart, daß innerhalb der Aufschlämmung ein welche über den Längsstützen 41 liegen und mit ih- Schichteffekt entsteht, wobei sich die enthaltenen nen verbunden sind, eine leichte in gleichmäßigen Feststoffteilchen an die Oberfläche der Aufschläm-Bogen geführte Versetzung von einer geraden Linie mung heben und lediglich eine begrenzte Menge an ein, und zwar in der Richtung eines erwarteten Flus- 5 feinen Feststoffteilchen zur Unterfläche in der Nähe ses. des Siebes hinuntersinkt. Auf diese Weise besteht die

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der An- Unterschicht der fließenden Aufschlämmung in der satz 21 zur Horizontalen um etwa 60° nach unten Hauptsache aus dem flüssigen Träger. Die sanften gebogen, und die Siebabschnitte 38, 39 und 40 ver- Bögen der Siebstäbe 44 bewirken außerdem eine Ablaufen gegenüber der Horizotalen in einem Winkel io sonderung auf der Unterseite des Aufschlämmungsvon etwa 60, 50 bzw. 40°. flusses, wodurch ein wesentlicher Teil des flüssigen

Die Unterkanten der Wandteile 28 sind in Quer- Trägers veranlaßt wird, durch das Sieb in die darunrichtung von einer Platte 45 überspannt, die eine terliegende Entwässerungskammer 48 auszutreten,
öffnung 46 hat, die der Unterkante der Verschluß- Die Länge des Siebabschnittes 38 gegenüber den

platte 33 benachbart liegt. Die öffnung 46 hat ein 15 anderen Abschnitten hängt von der besonderen Annach hinten ragendes Rohr 47, das einen Auslaß aus wendungsform ab. Haben die breiigen Feststoffteile einer unter dem Sieb 37 liegenden Entwässerungs- in der Aufschlämmung eine geringe Freiheit und sind kammer 48 bildet. Der Behälter 19 hat eine nor- sie nur schwer zu entwässern, so wird der Siebabmalerweise mit einem Stopfen verschlossene Ablaß- schnitt 38 beträchtlich länger gemacht als die Siebaböffnung 50. ao schnitte 39 und 40. Bei der Bewegung von dem Sieb-

Das Ausführungsbeispiel wird bei einer Entwässe- abschnitt 38 zu dem scharf abgesetzten und gegenrung einer verdünnten breiigen Aufschlämmung, die über der Horizontalen weniger geneigten Siebabetwa 1 bis 3 % faserige Feststoffteilchen enthält, be- schnitt 39 erfährt die Aufschlämmung eine plötzschrieben. Die Aufschlämmung, die von einer vorge- liehe, wenn auch geringfügige Änderung in ihrer schalteten Behandlungseinheit zugeführt wird, muß aj Vertikalrichtung. Durch diese Änderung werden die vor ihrem Weiterbefördern, beispielsweise zu einer faserigen Feststoffteilchen der Aufschlämmung dazu Presse, eingedickt werden. Nur auf diese Weise kann veranlaßt, sich zu walzen. Bei ihrer Bewegung dehdie Presse mit verhältnismäßig niedrigen Kosten ar- nen sich die Fasern, während sie sich in gleichgerichbeiten und ein Qualitätserzeugnis herstellen. Die teten Bündeln zusammenfinden. Versuche haben ge-Aufschlämmung fließt in den Behälter 19, und sie 30 zeigt, daß der Winkel der Schräglage der Siebabfüllt ihn bis auf das Niveau der Vorderwand 20. Bei schnitte und die Form der Siebstäbe 44 zusammeneiner kontinuierlichen Zufuhr der Aufschlämmung wirken und den angegebenen Effekt verursachen. Bei ergibt sich ein gleichmäßiger Überlauf quer über den der Bewegung über den Siebabschnitt 39 wird eine nach unten schräg geneigten Ansatz 21. Die Tiefe zusätzliche Schicht von flüssigem Träger aus der des Behälters 19 sorgt dafür, daß schwere und uner- 35 Aufschlämmung abgesondert und in die Entwässewünschte Feststoffteilchen, die in der Aufschläm- rungskammer 48 weitergeleitet,
mung enthalten sind, unter dem Einfluß der Schwer- Wenn die Aufschlämmung an dem scharf abge-

kraft zu Boden sinken. Wenn die Aufschlämmung setzten dritten Siebabschnitt 40 anlangt, ist sie bereits über den Ansatz 21 fließt, ist sie also frei von uner- beträchtlich eingedickt. Bei der Bewegung über den wünschten Bestandteilen. 40 dritten Siebabschnitt 40 führt die eingedickte Auf-

Bewegt sich die Aufschlämmung am Ansatz 21 ab- schlämmung, die gleichmäßige Faserbündel aufweist, wärts, so veranlaßt die Leitplatte 26, daß die Auf- eine langsame Gleitbewegung durch, die zum Teil schlämmung eine plattenähnliche Form annimmt. durch die Schräglage des an dieser Stelle befindli-Die Abstreifleiste 27 ist so geformt, daß sowohl das chen Siebes bedingt ist. Die Siebstäbe 44 sondern in Abschneiden der enthaltenen Fasern als auch eine 45 diesem Siebbereich weiter Flüssigkeit ab, und die Störung der plattenähnlichen Form des Aufschläm- eingedickte Aufschlämmung gleitet über das untere mungsflusses vermieden wird. Fließt die Aufschlämr Ende des Siebes 37 hinweg in einen nicht dargestellmung von dem Ansatz 21 zu dem Sieb 37 weiter, so ten Behälter.

tritt keine Störung des Flusses ein, weil sowohl der Die aus der Aufschlämmung abgezogene Flüssig-

Ansatz 21 als auch der Siebabschnitt 38 unter dem- 50 keit wird durch die Schräglage der Verschlußplatte selben Winkel zur Horizontalen angeordnet sind. 33 dazu veranlaßt, zu dem Rohr 47 zu fließen und

Die Aufschlämmungsschicht beschleunigt sich durch dieses Rohr abzuströmen. Diese Flüssigkeit über dem Siebabschnitt 38, in der Querrichtung gese- kann je nach Erfordernis weiterverwendet werden, hen, in gleichmäßiger Weise und in einem wirbel- In dem Ausführungsbeispiel wurde in einem Versuch freien Fluß. Die Siebstäbe 44 schaffen eine Arbeits- 55 Papierstoff mit einem Gehalt von 0,6 bis 1 °/o Festoberfläche, die frei von Vorsprüngen, ist. Die Gleich- Stoffteilchen verwendet. Nach dem Verlassen des Sieförmigkeit des Flusses wird durch die Kontur der bes betrug der Feststoffgehalt 2,2 bis 2,5 °/o.
Siebstäbe 44 unterstützt, deren Oberflächengestal- Bei Versuchen mit körniges und anderes Gut ent-

tung eine Bildung von Kanälen entlang den Berei- haltenden Aufschlämmungen wurden in einem einziehen der Längsstützen 41 verhindert. 60 gen Arbeitsgang bis zu 50 ⁰Zo eines flüssigen Trägers Bei der Bewegung über den Siebabschnitt 38 er- entfernt, wobei die entzogene Flüssigkeit ein Minireicht die Aufschlämmungsschicht eine beträchtliche mum an Restgehalt von mitgeführten Feststoffteil-Strömungsgeschwindigkeit. Die Natur dieses Flusses chen aufwies.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sieb zum Abziehen der Flüssigkeit aus einer über die Siebfläche strömenden Faserstoffaufschlämmung mit in Querrichtung im Abstand voneinander befindlichen Längsstützen, an denen in Querrichtung verlaufende, gleichmäßig gebogene Siebstäbe aufeinanderfolgend in Längsrichtung Sieböffnungen bilden, dadurch gekennzeichnet, ' daß der Scheitelpunkt des Bogens jedes quer verlaufenden gekrümmten Siebstabes (44) zwischen den benachbarten Längsstützen (41) in die Strömungsrichtung der Faserstoffaufschlämmung zeigt und daß die Siebstäbe (44) in Strömungsrichtung mehrere Siebabschnitte (38, 39, 40) bilden, deren Neigung gegen die Horizontale, in Strömungsrichtung gesehen, abnimmt.

2. Sieb nach Anspruch'l, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkel der aufeinanderfolgenden Siebabschnitte (38, 39, 40) sich zur Horizontalen aufeinanderfolgend um jeweils etwa 10° ändern.