DE19625726C1 - Siebvorrichtung mit spaltförmigen Öffnungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekanntes Beispiel für den Einsatz derartiger Siebvorrichtungen ist das Sortieren von Faserstoffsuspensionen. Dabei sollen die in der Suspension enthaltenen Fasern durch das Sieb hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile an dem Spalt abgewiesen und aus der Siebvorrichtung wieder herausgeleitet werden. Denkbar ist auch ein Einsatz zur Trennung unterschiedlicher Faserbestandteile. Dadurch, daß die Öffnungen eine im wesentlichen längliche Form haben, also Schlitze oder Spalten sind, werden faserige Teilchen leichter durchgelassen als die kubischen, auch wenn beide Arten in ähnlicher Größenordnung vorliegen sollten. Mit einer derartigen Sortiertechnologie ist daher ein sehr guter Ausscheidungseffekt von nicht faserigen Störstoffen aus Faserstoffsuspensionen möglich. Voraussetzung ist allerdings eine hohe Präzision der Schlitzform auf der ganzen Siebfläche.

Aus der Offenlegungsschrift DE 33 27 422 A1 sind Siebe oder Siebkörbe bekannt, bei denen die Sortierschlitze durch im wesentlichen parallele, gleichartige Profile, die mit quer laufenden Halterippen verschweißt sind, gebildet werden.

Siebe oder Siebkörbe mit besonders guten Festigkeiten und hoher Oberflächengüte können nach einem Verfahren hergestellt werden, das in der DE 42 14 061 A1 beschrieben ist. Dabei wird zur Befestigung der stabartigen Profile ein Hochtemperatur-Lötverfahren angewendet.

Anders hergestellte Siebkörbe zeigt die DE 39 27 748 A1, bei der Profilstäbe durch plastisches Verformen der mit Vertiefungen für die Stäbe vorgesehenen Halteringe eingeklemmt werden. Hierzu werden für derartige Herstellungsverfahren besonders geeignete Profilstäbe verwendet. Mit Hilfe dieses Verfahrens gelang es, die Herstellung wesentlich zu verbilligen.

Die genannten Vorrichtungen haben sich in vielen Anwendungen bewährt. Es ist aber nicht gelungen, die Langfaser-Anteile der zu sortierenden Faserstoffsuspension immer in der gewünschten Menge durch die Siebschlitze zu führen. Bekanntlich gehören sie zu den als Gutstoff einzusetzenden Stoffen, können aber aufgrund ihrer Länge leicht in die abgewiesene Fraktion gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebvorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der die Trennung zwischen Faserstoff, insbesondere Langfasern, und Schmutzstoff besser möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs erfüllt.

Durch die im Anspruch beschriebenen Maßnahmen wird die sich im Einlaufbereich der Siebspalte befindende Strömung vorteilhaft verändert. Bekanntlich strömt die Suspension in dem beschriebenen Bereich mit einer relativ stark ausgeprägten Querströmung an den Sortiersiebstegen vorbei, wobei dieser Strömung eine weitere Komponente zur Transportbewegung durch das Gehäuse überlagert ist. Da, wo - wie meistens - ein Siebräumer vorhanden ist, entspricht die Querströmung im wesentlichen der Räumerbewegung. Die relativ hohe seitliche Anströmgeschwindigkeit der Suspension führt oft dazu, daß die Fasern, insbesondere Langfasern, in Strömungsrichtung ausgerichtet werden und damit relativ zum Schlitz eine Lage einnehmen, die der eigentlichen Schlitzerstreckung nicht entspricht. Bei der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung hingegen wird die Umfangsströmung durch die vorstehenden Abschnitte auf den Stegen immer wieder zu kleinen Wirbeln umgelenkt (Mikroturbulenzen), welche die gewünschte Querlage der Fasern zumindest kurzzeitig bewirken. Dabei liegt die Drehachse der Wirbel etwa in Spaltdurchflußrichtung. Die Folge ist, daß auch langfaserige Bestandteile in stärkerem Maße durch die Schlitze hindurchtreten und damit in den Gutstoff gelangen können, während die auszuscheidenden, eher kubischen Störstoffe nach wie vor abgewiesen werden.

Zwar ist zur beschriebenen Ausgestaltung der Profilstäbe ein gewisser Mehraufwand erforderlich, dieser läßt sich aber je nach verwendetem Herstellungsverfahren der Siebvorrichtung in engen Grenzen halten. Wie bereits erwähnt und an sich auch bekannt, besteht die Möglichkeit, derartige Vorrichtungen dadurch herzustellen, daß gezogene Profile nebeneinander angeordnet durch Befestigungselemente, z. B. Ringe fixiert werden. Vor dem Einlegen oder Einführen der Profile in die Befestigungselemente können automatisch arbeitende Taktfräsungen vorgenommen werden, um die Profile erfindungsgemäß zu verändern. Beim Einlegen in die Befestigungselemente kann durch entsprechendes Anordnen erreicht werden, daß benachbarte Stäbe, in Umfangsrichtung betrachtet, alternierende Ausgestaltungen der Profile haben, so daß sich eben in Umfangsrichtung Hügel und Täler abwechseln können. Auch ein gewisser Versatz ist möglich und wäre vorteilhaft, wenn dadurch die erzeugten Wirbel der Lösung der Aufgabe besonders dienen.

Natürlich kann auch durch nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche an den bereits hergestellten Sieben ein entsprechendes Profil erzeugt werden. Möglicherweise entstehen dabei aber höhere Kosten.

Die zwischen den Stegen gebildeten Siebschlitze können im Bereich des Suspensionseintritts mit Seitenwänden versehen sein, die sich in Fließrichtung erweitern, um dadurch die Verstopfungsneigung zu reduzieren.

Verwendet man als Rohstück für die Stäbe gezogene Profile, etwa aus Stahl oder einer Stahllegierung, so sind auch spezielle Querschnittsformen wirtschaftlich und präzise erhältlich.

Solche Siebvorrichtungen werden entweder zentrifugal oder zentripetal durchströmt. Die an sich geläufigen Begriffe bedeuten zentrifugal = radial von innen nach außen durchströmt, zentripetal = radial von außen nach innen. Nicht immer wird dadurch auch die Position der Siebräumer bestimmt. Es gibt bekanntlich Siebräumung auf der Gutstoffseite und Siebräumung auf der Zulaufseite. Die Erfindung wird mit Vorteil dort angewendet, wo der Räumer auf der Zulaufseite ist.

Die Erfindung wird erläutert anhand von Zeichnungen; dabei zeigen:

Fig. 1 Teil einer erfindungsgemäßen Siebvorrichtung im Schnitt;

Fig. 2 Teil einer erfindungsgemäßen Siebvorrichtung in Aufsicht;

Fig. 3 einen zylindrischen Siebkorb;

Fig. 4 Variante, perspektivisch gezeichnet.

Ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Siebvorrichtung zeigt schematisch die Fig. 1, in der ein Teil einer solchen Vorrichtung im Schnitt dargestellt ist. Der Schnitt verläuft durch die Linie I-II in Fig. 2. Dabei handelt es sich hier um einen Siebkorb, bei dem die Stege aus Stäben 2 bzw. 2′ gebildet werden, die in ein Verstärkungselement 1 eingesetzt sind. Bei Betrieb der Vorrichtung strömt der akzeptierte Teil der Suspension durch den Spalt 3, in dem hier gezeigten Beispiel von oben nach unten, und zwar in der Spaltdurchströmungsrichtung S. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Siebvorrichtung läßt sich bestens zusammen mit der Fig. 2 erklären, welche eine Aufsicht zeigt. Auch dort erkennt man die als Stäbe 2 bzw. 2′ ausgebildeten Stege. Die Stirnseiten der Stäbe enthalten höhere Stirnflächenabschnitte 4 sowie tiefere Stirnflächenabschnitte 5. Dabei ist der maximale Abstand, den die höheren von den tieferen Abschnitten haben, in Spaltströmungsrichtung S betrachtet, als a eingezeichnet. In den meisten Fällen liegt dieser Abstand a zwischen 1 und 4 Millimetern, aber auch Abweichungen von diesen Werten sind vorstellbar. Die Länge der Stirnflächenabschnitte werden hier mit L1 bzw. L2 bezeichnet. Mit Vorteil können sie gleich lang, also L1 = L2 gewählt werden. Größenordnungsmäßig liegen sie zwischen 3 und 30 Millimetern. Betrachtet man benachbarte Stäbe in der Fig. 2, so ist hier eine Anordnung dargestellt, bei der die höheren Stirnflächenabschnitte 4 exakt neben tieferen Stirnflächenabschnitten 5 liegen, wobei unter "nebeneinander" die Blickrichtung der Räumerbewegung gemeint ist. Diese alternierende Anordnung, die dazu führt, daß sich in Räumerbewegungsrichtung R jeweils höhere und tiefere Stirnflächenabschnitte abwechseln, führt besonders wirksam zur Lösung der gestellten Aufgabe. Dadurch können sich nämlich die gewünschten Turbulenzen in optimaler Weise ausbilden. Ein weiterer Vorteil dieser gleichmäßig alternierenden Anordnung ist der, daß der Sortierspalt 3 geometrisch gleich bleibt, wobei auch der zunehmende Verschleiß bei Benutzung der Siebvorrichtung berücksichtigt ist. Die Stirnflächen der Stäbe sind hier auf der Zulaufseite in Anströmrichtung ansteigend geneigt, wodurch die zulaufseitig anströmende Suspension nach oben abgelenkt wird und sich am stromabwärtigen Ende des Stabes ein Wirbel mit einer Achse etwa in Spaltrichtung bildet. Solche Anordnungen sind an sich bekannt, können aber nach wie vor von Vorteil sein. Mit Hilfe der vorbeibewegten (nicht gezeichneten) Räumungsflügel können so Wirbel erzeugt werden, die die Räumungswirkung verbessern. Mit Räumen ist gemeint, daß die Stoff-Wasser- Suspension wieder ausreichend fluidisiert und die abgewiesenen Teile möglichst schnell aus diesem Siebbereich entfernt werden, so daß die Siebfläche wieder zur weiteren Siebung angeboten wird. Die Räumerbewegungsrichtung wird in den meisten Fällen in der als Pfeil R eingezeichneten Weise am günstigsten sein, kann aber auch, je nach Anforderungen und Betriebsverhältnissen, gemäß Pfeil R′ gewählt, Vorteile haben.

Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung kann gemäß Fig. 3 als zylindrischer Siebkorb ausgeführt sein, der durch mehrere ringförmige Verstärkungselemente 1 zusammengehalten wird. Die Darstellung zeigt nur einen Teil der vorhandenen Stäbe 2, die hier von radial innen in die Ringe eingesetzt sind. Selbstverständlich könnten diese auch von außen eingefügt worden sein.

In der Fig. 4 ist der Teil einer etwas anders ausgestalteten erfindungsgemäßen Siebvorrichtung perspektivisch dargestellt. Man erkennt wiederum eines der Verstärkungselemente 1, in das die Stäbe 2 bzw. 2′ eingesetzt sind. Dabei weist das Profil der Stäbe auf der in die Verstärkungselemente 1 eingesetzten Seite Verdickungen auf. Diese spezielle Form hängt mit der speziellen Herstellung zusammen. Dabei sind die Vertiefungen in den Verstärkungselementen beim Einlegen der Stäbe so weit geöffnet, daß die Stäbe leicht eingefügt werden können. Durch eine anschließende plastische Verformung der Verstärkungselemente werden die Vertiefungen geschlossen und die Stäbe eingeklemmt. Die fertige Siebvorrichtung ist dann mit einwandfrei fixierten Stäben ausgestattet. Auch bei dieser Darstellung erkennt man die höheren Stirnflächenabschnitte 4 und die tieferen Stirnflächenabschnitte 5. Diese Ausgestaltung der Stirnflächen ist relativ leicht bei der Montage der Siebvorrichtung auszuführen. Es wird lediglich vor oder bei dem Einschieben der Stäbe in die bereits vorgerichteten Verstärkungselemente 1 der entsprechende Abtrag an der Stirnfläche vorgenommen (Taktfräsen). Dieser Bearbeitungsgang kann leicht automatisiert werden. Ferner sind die Stäbe so angeordnet, daß bei benachbarten Stäben jeweils ein höherer neben einem tieferen Stirnflächenabschnitt liegt und umgekehrt, was durch entsprechende Positionierung bei der Montage der Stäbe leicht durchführbar ist.

Claims (14)

1. Siebvorrichtung mit spaltförmigen Öffnungen für das Sortieren von Faserstoffsuspensionen mit einer Vielzahl von im wesentlichen parallel ausgerichteten Stegen, zwischen denen sich Sortierspalte (3) oder Sortierschlitze befinden, durch die der beim Sortieren akzeptierte Teil der Suspension in Spaltströmungsrichtung (S) hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an der Zulaufseite zum Sortierspalt (3) befindende Stirnfläche von zumindest einem Teil der Stege in Abschnitte unterteilt ist, die zueinander in Spaltströmungsrichtung (S) versetzt sind, so daß sich auf diesen Stegen jeweils höhere Stirnflächenabschnitte (4) und tiefere Stirnflächenabschnitte (5) bilden.

2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tieferen Stirnflächenabschnitte (5) durch Nutzen gebildet sind, die zum nicht genuteten Teil der Stirnfläche einen maximalen Abstand (a) zwischen 1 und 4 mm in Spaltströmungsrichtung (S) haben.

3. Siebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs der Stege erstreckende Länge (L1, L2) der Stirnflächenabschnitte (4, 5) zwischen 3 und 30 mm ist.

4. Siebvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich längs der Stege erstreckende Länge (L1, L2) der Stirnflächenabschnitte (4, 5) im wesentlichen gleich sind.

5. Siebvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei benachbarten Stegen, senkrecht zu ihrer Längserstreckung gesehen, höhere Stirnflächenabschnitte (4) neben tieferen Stirnflächenabschnitten (5) liegen.

6. Siebvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Zuströmseite der Faserstoffsuspension liegende Stirnfläche der Stege in Bewegungsrichtung (R) eines Räumelementes zur Bewegungsbahn des Räumelementes hin geneigt ist.

7. Siebvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die höheren und tieferen Stirnflächenabschnitte (4, 5) eben sind und relativ zueinander in einem Winkel zwischen 50 und 20° stehen.

8. Siebvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stege durch Stäbe (2, 2′) mit ihrer Längserstreckung ungleichmäßigen Profilen gebildet werden, die in Verstärkungselementen (1) fixiert sind, wobei die Verstärkungselemente (1) Vertiefungen zur Aufnahme der Stäbe (2, 2′) aufweisen und mehrere oder alle an der Siebvorrichtung vorhandenen Stäbe (2, 2′) verbinden.

9. Siebvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (1) als Ringe ausgebildet sind, so daß die Siebvorrichtung ein zylindrischer Siebkorb ist.

10. Siebvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (1) als Ringsegmente ausgebildet sind, so daß die Siebvorrichtung ein Bogensieb oder Halbsiebkorb ist.

11. Siebvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungselemente (1) und Stäbe (2, 2′) in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind, so daß die Siebvorrichtung ein Plansieb ist. 12. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stäbe (2, 2′) eine Form aufweist, die aus einem Dreieck mit abgerundeten Kanten gebildet ist, welches an der in das Verstärkungselement (1) eingelassenen Firstseite eine Verdickung aufweist.

13. Siebvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (2, 2′) einem der voranstehenden Ansprüche, in den Verstärkungselementen (1) durch Spannungen infolge von plastischer Verformung der Verstärkungselemente (1) (Klemmverbindung) fixiert sind.

14. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (2, 2′) so geformt und eingesetzt sind, daß die Sortierschlitze im Bereich des Suspensionseintritts einen Querschnitt mit sich in Flußrichtung erweiternden Wänden bilden.

15. Siebvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (2, 2′) aus einem gezogenen Profil bestehen, das auf der sich an der Zulaufseite zum Sortierspalt befindenden Stirnfläche so bearbeitet ist, daß diese in höhere und tiefere Stirnflächenabschnitte (4 bzw. 5) unterteilt ist.