DE2509349C2 - Vorrichtung zum Verdichten und Waschen oder dgl. einer Faserbreisuspension - Google Patents

Description

der Abstand der bogenförmigen Wandung (2, 2', 14,41) von der Siebwalze (3,3', 12) sich über die ganze (Jmfangslänge der Wandung stetig vermindert, jedoch

der Abstand der bogenförmigen Wandung (2, 2', 14, 41) von der Siebwalze (3, 3', 12) sich im Bereich (7, T) der Zuführeinrichtung (8, 8') für die Flüssigkeit zum Waschen oder anderen Behandlungen über einen kurzen Bereich in Umfangsrichtung auf etwa 1,1 fache bis 2,5fache erweitert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Bereich (7) der Zuführeinrichtung (8) für die Flüssigkeit die bogenförmige Wandung (2) mit einem Abschnitt (6) bis zur Zuführleitung (8) für die Flüssigkeit von der angrenzenden Oberfläche der Siebwalze (3) weg ansteigt und in einem an die Zuleitung (8) für die Flüssigkeit beschließenden Abschnitt (9) auf den der stetigen Abnahme des Abstandes der bogenförmigen Wandung (2) entsprechenden Abstand von der Siebwalze (3) abfällt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zuführeinrichtung für Flüssigkeit eine in Längsrichtung der bogenförmigen Wandung verlaufende Verteilungsausnehmung (7) für die Flüssigkeit mit einer oder mehreren Zuleitungen (8,8', 29) für die Flüssigkeit vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung des Abstandes der bogenförmigen Wandung von der Siebtrommel im Bereich der Zuführeinrichtung für die Flüssigkeit etwa das 1,5fache, vorzugsweise das l,2fache beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Siebwalzen (3,12) mit bogenförmigen Wandungen (2,14, 41) gegenläufig so angeordnet sind, daß sie einen Walzenspalt (11, 40) zwischen sich bilden, und daß die Kanten der bogenförmigen Wandung (2,14,41) mit geringstem Abstand von der Oberfläche der Siebwalzen (3,12) vor dem Walzenspalt (11,40) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Wandflächen (14, 41) gegen die Siebflächen der Siebwalzen (12) einstellbar sind.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten und Waschen o. dgl. einer Faserbreisuspension, mit einer Siebwalze und einer diese in sich in Drehrichtung der Walze verminderndem Abstand über einen Teil ihrss Umfangs umgebenden bogenförmigen, rinnenartigen Wandung, an deren in größerem Abstand von der Siebwalze liegender Längskante eine Zuführeinrichtung für die Faserbreisuspension vorgesehen ist, wobei im Bereich der bogenförmigen Wandung Einrichtungen

ίο zum Zuführen einer Flüssigkeit zum Waschen oder einer anderen Behandlung über die ganze axiale Länge der Rinne angeordnet sind.

Bei einer derartigen aus der G B-PS 13 41 538 bekannten Vorrichtung können der Faserbreisuspensionstrom und der Zustrom der Waschflüssigkeit nur schwer geregelt werden. Diese Schwierigkeit beruht überwiegend darauf, daß der Waschbereich nicht begrenzt ist. Im Waschbereich steht über einen wesentlichen Teil des Umfanges der Siebwalze die auf der Siebwalzenoberfläehe liegende Faserschicht frei mit der Waschflüssigkeit in Berührung, was die Faserschicht heterogen macht, so daß sich eine geringe Waschwirkung ergibt und die Gefahr besteht, daß eine Klumpenbildung auftritt.
Aus der DE-OS 22 50 619 ist eine weitere Vorrichtung zum Verdichten und Waschen o. dgl. einer Faserbreisuspension bekannt, bei der eine bogenförmige Wand über einen wesentlichen Teil des Umfanges einer Siebwalze im Abstand von der sich auf dieser Siebwalze absetzenden Faserschicht verläuft Die bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehene Verminderung des Abstandes der bogenförmigen Wand in Drehrichtung der Siebwalze erfolgt zur Beeinflussung der Strömung der Faserbreisuspension entlang der Oberfläche der Siebwalze bzw. der Waschflüssigkeit, die entlang der Oberfläche der Faserschicht auf der Siebwalze strömt. Im Waschabschnitt ist diese bogenförmige Wand als Siebwand ausgebildet und kann damit keinen wesentlichen Druck ausüben, vielmehr erfolgt die Entwässerung der Faserschicht durch Druck im Walzenspalt zwischen der Siebwalze und einer der bogenförmigen Wand nachgeschalteten Preßwalze.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, die bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einer guten Waschwirkung eine im wesentlichen gleichförmige Faserschicht auf der Oberfläche der Siebwalze aufrechterhalten wird, und damit eine Klumpenbildung und eine ungleichförmige Dichte der Faserschicht vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Abstand der bogenförmigen Wandung von der Siebwalze siel, über die ganze Umfangslänge der Wandung stetig vermindert, jedoch der Abstand der bogenförmigen Wandung von der Siebwalze sich im Bereich der Zuführeinrichtung für die Flüssigkeit zum Waschen oder anderen Behandlungen über einen kurzen Bereich in Umfangsrichtung auf etwa das 1,1 fache bis 2,5fache erweitert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Waschzone nur über einen sehr kurzen Bereich des Umfanges eine begrenzte Erweiterung des Abstandes des sonst stetig verlaufenden Spaltes zwischen der Siebwalze und der Wandung vorgesehen, so daß die Faserschicht im wesentlichen über ihre ganze Auflagefläche auf der Oberfläche der Siebwalze durch die bogenförmige Wandung abgedeckt ist und radial gepreßt, d. h. verdichtet wird. Auf diese Weise kann eine Klumpenbildung in der Waschzone und damit eine Ungleichförmig-

keit in der Faserschicht vermieden werden.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestallungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 6.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer sog. M'ildcnpresse, die zwei Quetschwalzen enthält, die durch einen Walzenspalt getrennt sind, in dem die Faserbreisuspension komprimiert wird,

Fi g. 2 schematisch eine Einzelheit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig.3 und 4 Querschnittsansichten weiterer Auführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf die Walzen der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie es in F i g. 1 und 2 dargestellt ist, wird die Faserbreisuspcnsion über einen Hinlaß 1 mit einer Konzentration von 1 bis 6%, vorzugsweise 3 bis 4%, zugeleitet Die Suspension wird daraufhin über die Wandung 2, 2' geleitet, die in Laufrichtung der Suspension einen sich vermindernden Abstand zum Umfang der Siebwalze hat, wobei in diesem Abschnitt die Faserbreisuspension eingedickt und komprimiert wird. Die Flüssigkeit fließt über die Siebwalzen 3, 3' aus, so daß die Faserbreisuspension im Bereich 4, 4' der Wandung 2, 2', der dem Auslaß 5,5' am nächsten liegt, zu einer Faserschicht mit einer Konzentration von ungefähr dem 3- bis 2fachen der Ausgangskonzentration, d. h. auf 3 bis 12% komprimiert wird. Im Auslaß 5, 5' geht die Wandung 2, 2' in einen ringförmigen Abschnitt 6,6' über, der in Laufrichtung der Faserschicht einen sich verbreiternden Querschnitt aufweist. Die Waschflüssigkeit 7, T wird dem Abschnitt 6, 6' über einen Einlaß 8, 8' zugeführt. Die Querschnittszunahme beträgt in F i g. 1 b : a, wobei ein bevorzugter Wert für das Erweiterungsverhältnis 1,1 :1 bis 2,5:1 beträgt. Wenn das Erweiterungsverhällnis größer als 2.5 :1 ist, besteht die Gefahr, daß die Faserschicht slillstchl und sich l-'ascrklumpcri bilden, so daß Verstopfungen auftreten können. Das Erweiterungsverhältnis beträgt vorzugsweise 1,5 :1 und insbesondere etwa 1,2:1.

Unter bestimmten Voraussetzungen kann das Erweiterungsverhältnis bei ungefähr 1,05 :1 liegen, so daß die Erweiterung nur 5% beträgt.

Die Behandlungs- oder Waschzone weist zusätzlich zur Erweiterungszone eine Kompressionszone 9, 9' auf, in der der Abstand der Wandung zur Oberfläche der Siebwalze abnimmt. In dieser Kompressionszone erfolgt der Hauptteil der Flüssigkeitsverdrängung in der Faserschicht, wobei die verdrängte Flüssigkeit über die Siebwaizen 3,3'ausfließt.

Bie dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Waschzone, die die Erweiterungszone und die Kompressionszone 9,9' umfaßt, die bei 10,10' endet, weniger als V4 des Kreisumfanges der Siebwalzen 3, 3' ein. Die Waschzone kann auch ungefähr '/4 des Kreis- eo umfanges der Siebwalzen oder mehr einnehmen.

Die Waschwirkung ist insbesondere dann sehr gut, wenn die Ausgangskonzentration vor der ersten Kompressionszone 3 bis 4% und die Konzentration nach Durchlauf dieser Zone 6 bis 8% beträgt. In der Erweiterungszonc entsteht ein Kon/entrationsgradient von 0 bis 6 oder 8% und im Bereich 10' eine Konzentration von 8 bis 16%. Im Walzenspalt 11 tritt eine zusätzliche Konzentrationszunahme auf 35 bis 45%, im Durchschnitt ungefähr 40%, auf.

Die Waschzone ist zur ersten Kompressionszone 2,2' bis 5, 5' und zu den darauffolgenden Einrichtungen bei 10, 10' begrenzt. In diesem Abschnitt wird die Waschflüssigkeit in geringerem Maße mit der Flüssigkeit in der Faserschicht gemischt. Folglich tritt kein Waschflüssigkeitsstrom entgegen der Laufrichtung der Faserschicht auf. Die begrenzte Waschzone 6,6' und 9,9' hat den Vorteil, daß der Druck in der Waschzone durch die Menge der zugeführten Waschflüssigkeit geregelt werden kann und daß der Druck in der Waschzone nahezu unabhängig von den Druckverhältnissen außerhalb dieser Zone ist.

Eine gute Waschwirkung kann ebenfalls mit einer relativ kurzen Erweiterungszone erzielt werden, wenn die Waschflüssigkeit so zugegeben wird, daß sie sich intensiv mit der Faserschicht in einer relativ hohen Konzentration mischt, bevor die Faserschicht auf 25 bis 60% komprimiert wird.

Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Wandung in Richtung auf die Siebwalze und von der Siebwalze wegbewegbar ist, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Wandung feststehend angeordnet, so daß sie während des Betriebes festliegt und verläuft die Wandung in Umfangsrichtung der Siebwalzen vom Einlaß der Faserbreisuspension bis zum Auslaß aus der Waschzone stetig.

Für eine gleichmäßige Verteilung der Waschflüssigkeit sind mehrere Einlasse 8,8' angeordnet, die in axialer Richtung der Walze aufeinanderfolgen. An der Stelle, an der die Waschflüssigkeit zugeleitet wird, weist die Wandung, die der Siebwalze gegenüberliegt, Unterbrechungen mit Öffnungen und Schlitzen 56 auf, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Die Einlasse 8,8' können in Form mehrerer Rohre mit konischen Abschnitten 57 oder als Ausnehmungen, die in axialer Richtung der Siebwalze verlaufen, ausgebildet sein. Die Querschnittsfläche der Öffnungen oder Schlitze liegt innerhalb eines solchen Bereiches, daß die Geschwindigkeit der Waschflüssigkeit in den Öffnungen 56 ausreichend hoch ist, so daß für die Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Waschflüssigkeit ein erforderlicher Druckabfall auftritt. Die Anzahl der Einlasse umfaßt mindestens einen einzigen, es können jedoch auch mehrere für jede Waschzone vorgesehen sein. Die perforierte Wandung mit den Öffnungen 56 verläuft in axialer Richtung der Siebwalze ungefähr über die gesamte Länge der Walze. Um eine Störung der gleichmäßigen Verdrängung zu vermeiden, kann eine Abdeckung 58 innerhalb des perforierten Abschnittes angeordnet sein. Wenn jedoch eine intensive Vermischung von Waschflüssigkeit und Faserbreisuspension und folglich eine Kompression auf eine hohe Konzentration von ungefähr 25 bis 60% erzielt werden soll, ist vorzugsweise keine derartige Abdeckung vorgesehen.

F i g. 3 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, während Fig. 5 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung zeigt. Zwei gegenläufige Walzen 12 sind teilweise in einen Trog eingetaucht, der eine nach oben und nach unten bewegbare Wandung 14 und zwei äußere Abschlußwände 15 aufweist, die ebenfalls bewegbar sind. Die den Trog bildende Einheit 14,15 ist dicht mit einem feststehenden Rahmen verbunden, der zwei Ständer 16, zwei Ablaufkästen 17 für das Filtrat und vier Lagergehäuse 18 mit Lagern 19 aufweist, in denen die Achsen 13 der Walzen 12 gelagert sind. Die Walzen werden von

einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben, der mit den Lagerzapfen 20 verbunden ist. Für den Antrieb der Walzen sind vorzugsweise Hydraulikmotoren mit geringer Drehzahl vorgesehen. Ein solcher Motor kann direkt an jeder der beiden Lagerachsen 20 angebracht sein, so daß sowohl die Geschwindigkeitsregelung als auch der Gegenlauf der Walzen auf einfache Art und Weise möglich sind. Der Gegenlauf wird in einem solchen Falle ohne ein Zwischengetriebe erzielt. Die Hydraulikmotoren, von denen auch an jeder Walze je zwei Motoren, und zwar an jeder Seite jeweils einer, vorgesehen sein können, sind nicht dargestellt. Der feststehende Rahmen 16, 17 und 18 ist weiterhin mit einem feststehenden Aufbau 21, einem Abstreicher 22 und einer Abstreicherpiatte 23 zum Umienken der Faserbrei- iS suspension verbunden.

Der Trog, in dem sich die Faserbreisuspension befindet, steht unter einem Überdruck, vorzugsweise einem Manometerdruck von 0,1 bis 1,5. Aus diesem Grunde sind Dichtungselemente 24, 25 oder ähnliche Einrichtungen am Umfang der Walzen und entsprechend an den Abschlußwandungen der Walzen vorgesehen. Die Umfangsflächen der Walzen können mit Löchern oder Schlitzen versehen sein. Eine Anordnung derartiger Öffnungen ist schematisch in Fig.3 durch die Löcher 26 dargestellt Der Trograhmen und der Ständer weisen entsprechende Verbindungsstücke wie beispielsweise einen Einlaß 27 für die Faserbreisuspension, einen Auslaß 28 für das aus den Entwässerungs- und Verdrängungszonen abgeleitete Filtrat und einen Einlaß 29 für die Behandlungsflüssigkeit beispielsweise die Waschflüssigkeit auf.

Der Trog 14, 15 kann mit Hilfe von hydraulischen pneumatischen oder mechanischen Einrichtungen odsr mit Hilfe einer Kombination derartiger Einrichtungen bewegt werden. In den F i g. 3 und 5 ist eine derartige Einrichtung dargestellt, die vier Hydraulikzylinder 30 aufweist, deren Kolbenstangen die bewegbare Trogeinheit 14,15 bewegen. In der oberen Lage kann die Trogeinheit fein eingestellt werden und mit Hilfe von Stellschrauben 31 beispielsweise, die in der bewegbaren Trogeinheit vorgesehen sind, von Schwenkarmen 32 und von feststehenden Stützen 33, die am Trograhmen angebracht sind, festgelegt werden. Wenn sich die Trogeinheit nach dem Eintauchen nach oben bewegt, schwenkt jeder Arm 32 in eine Lage, die senkrecht zur Zeichenebene von F i g. 5 liegt. Wenn die Hydraulikzylinder 30 die Trogeinheit in einem entsprechenden Maße nach oben bewegt haben, schwenkt der Arm 32 um die Stütze 33 nach innen, so daß sich die Trogeinheit in der in F i g. 5 dargestellten Lage befindet Der Schwenkarm 32 wird daraufhin mit einer Anschlagmutter oder einer ähnlichen Einrichtung festgelegt Wenn die Höheneinstellung der Trogeinheit exakt durchgeführt ist, wird die Trogeinheit vorzugsweise von den Hydraulikzylindern getragen, so daß die Stellschrauben 31 gelöst und entlastet werden können. Die Trogeinheit ist so ausgelegt, daß sie während des Betriebes auf den Stützen 33 aufliegt und gegen den Trograhmen an den Dichtflächen 34 (F i g. 3) und 35 (F i g. 5) eng anliegt Die Bewegbarkeit der Trogeinheit hat mehrere Vorteile. Der Abstand zwischen den Walzen und der Wandung 14 kann so eingestellt und festgelegt werden, daß ein optischer Wascheffekt erzielt wird. Die Trogeinheit kann bei einem Verstopfen leicht und einfach in der eingetauchten Lage gesäubert werden. Der Abstand zwischen den Walzen und der Wandung kann dem F.nderzeugnis, der Fasersuspensionsart, der Ausgangskonzcntration und der Faserbreitemperalur usw. entsprechend eingestellt werden.

Die Arbeitsweise einer derartigen Vorrichtung wurde bereits in Verbindung mit Fig. 1 erläutert. Die Faserbreisuspension wird der Vorrichtung über Einlasse 27 zugeführt. Mehrere Einlasse sind an jeder Seite angeordnet, um eine gleichmäßige Zuführung zu der Einlaßkammer 36 sicherzustellen. Von dieser Kammer aus strömt die Faserbreisuspension in die Kompressionszone 37 und anschließend in eine erste Waschzone 38 und eine zweite Waschzone 39. Beide Waschzonen 38, 39 weisen zunächst einen divergierenden und dann einen konvergierenden Querschnitt in Strömungsrichtung der Faserbreisuspension auf. Nachdem die Faserbreisusperision die zweite Waschzone 3S verlassen hat, tritt eine zusätzliche Entwässerung und Komprimierung im Spalt 40 auf. Die Faserbreisuspension wird daraufhin j mit Hilfe des Abstreifers 22 über eine Walze 12 geführt! und über die Umlenkplatte 23 kontinuierlich aus der ( Vorrichtung abgeleitet.

In F i g. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, das sich von dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel in der \ Einstellbarkeit der Trogeinheit unterscheidet. Die Wandungen 41 und 42 und die Außenwandungen 43 und 44 ! der Trogeinheit sind um Achsen bzw. Bolzen 45 j schwenkbar, die auf einem Träger 46 angeordnet sind, j der starr mit dem Trograhmen verbunden ist. Die Wandungen 41 und 42 erstrecken sich bis zu den Bolzen 45 und passen sich dort den Seitenflächen 47 des festste-^! henden Trägers 46 an. Die Schwenkbewegung wird mit _; Hilfe von Hydraulikzylindern 48 durchgeführt, die auf j ähnliche Weise angeordnet sind, wie es in F i g. 3 dargestellt ist Ferner sind zur Feineinstellung und Festlegung in der oberen Lage der Trogeinheit beispielsweise Stellschrauben 31 und Schwenkarme 32 vorgesehen. Während des Betriebes liegt die Trogeinheit auf den Stützen 33 (F i g. 5) auf und dicht am Trograhmen an den Dichtflächen 49 (F i g. 4) und 35 (F i g. 5) an.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verdichten und Waschen o. dgl. einer Faserbreisuspension, mit einer Siebwalze und einer diese in sich in Drehrichtung der Walze verminderndem Abstand über einen Teil ihres Umfangs umgebenden bogenförmigen, rinnenartigen Wandung, an deren in größerem Abstand von der Siebwalze liegender Längskante eine Zuführeinrichtung für die Faserbreisuspension vorgesehen ist, wobei im Bereich der bogenförmigen Wandungen Einrichtungen zum Zuführen einer Flüssigkeit zum Waschen oder einer anderen Behandlung über die ganze axiale Länge der Rinne angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß