AT14116U1

AT14116U1 - Sieb

Info

Publication number: AT14116U1
Application number: ATGM9004/2013U
Authority: AT
Original assignee: Voith Patent Gmbh
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2015-04-15
Also published as: DE202012013059U1; WO2013149795A1; DE102012205506A1; CN204435085U; FI10684U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung eines flüssigen bis pastösen Mediums mit einer Vielzahl von Sieböffnungen (5) sowie einer entgegen der Durchströmrichtung (6) weisenden Zulaufseite (7) und einer in Durchströmrichtung (6) weisenden Ablaufseite (8), welches zumindest teilweise beschichtet ist. Dabei soll der Durchsatz dadurch gesteigert werden, dass die Begrenzungswand der Sieböffnungen (5) zumindest teilweise von einer Schicht (4) mit verminderter Adhäsion gebildet wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung eines flüssigen bis pastösen Mediums miteiner Vielzahl von Sieböffnungen sowie einer entgegen der Durchströmrichtung weisendenZulaufseite und einer in Durchströmrichtung weisenden Ablaufseite, welches zumindest teilwei¬se beschichtet ist.

[0002] Derartige Siebe werden beispielsweise zur Nasssiebung von Faserstoffsuspensionenverwendet, um darin vorhandene Störstoffe zu entfernen. Sie sind in der Regel starr und unter¬scheiden sich dadurch von flexiblen Endlossieben, die in Siebpressen und Papiermaschinenverwendet werden.

[0003] Die Charakteristik eines solchen Siebes ergibt sich im Wesentlichen aus Größe, Formund Anzahl der sich darin befindenden Sieböffnungen. Diese werden in der Regel kleiner gehal¬ten als die auszusiebenden Stoffe.

[0004] Verwendet werden solche Siebe dabei mit Vorteil z. B. in Stofflösern, Sekundärstofflö¬sern und Sortierern zur Aufbereitung von Papierfasersuspensionen, wobei sie die Aufgabehaben, Störstoffe zurückzuhalten.

[0005] Für Anwendungsfälle, die sich besonders in der Papier- und Zellstoffindustrie ergeben,sollen derartige Siebe eine Sortiercharakteristik haben, die z. B. durch runde Öffnungen zwi¬schen 0,8 und 30 mm oder schlitzförmige Öffnungen zwischen 0,05 und 1 mm, je nach Grobheitder Stoffe, erreichbar ist.

[0006] Natürlich ist man auch bestrebt, bei derartigen Sieben einen möglichst großen Durchsatzzu ermöglichen, d. h. eine möglichst große Menge von nicht abgewiesenen Stoffen soll dieÖffnungen passieren. Das lässt sich dadurch fördern, dass möglichst viele Öffnungen vorhan¬den sind. Gesamthaft ausgedrückt, bemüht man sich um eine möglichst große freie Siebfläche,bezogen auf die gesamte Oberfläche des Siebelementes.

[0007] Eine weitere Forderung ist eine relativ hohe Festigkeit gegen hydraulischen Druck.Solche Siebelemente werden in einem Produktionsbetrieb eingesetzt, bei dem es auch einmalzu Störungen kommt, was zu unterschiedlicher und beträchtlicher Druckbelastung der Siebele¬mente führt. Da sich eine Verstopfung nicht immer ausschließen lässt, können durchaus hoheDrücke und bei den entsprechend großen Flächen auch hohe Kräfte auf die Oberfläche solcherSiebelemente wirken. Diese erhöhten Kräfte müssen durch das Sieb aufgenommen werdenkönnen, ohne dass eine Beschädigung eintritt.

[0008] Um zu gewährleisten, dass die Siebe möglichst wenig verschleißen und nicht korrodie¬ren, werden diese oft zulauf- oder beidseitig beschichtet, insbesondere mit Chrom, Keramikoder Wolframkarbid.

[0009] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Durchsatz bei möglichst hoher Festigkeitdes Siebes zu erhöhen.

[0010] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Begrenzungswand derSieböffnungen zumindest teilweise von einer Schicht mit verminderter Adhäsion gebildet wird.

[0011] Wegen der dadurch erreichten, geringeren Haftung an der Begrenzungswand kommt eszu einer wesentlich stärkeren Durchströmung der Sieböffnungen. Förderlich ist dabei auch eineVerminderung von Verwirbelungen im Bereich der Begrenzungswand.

[0012] Da die Beschichtung der Begrenzungswand keinen Belastungen durch mechanischeBauteile o.ä. ausgesetzt ist, ist eine relativ hohe Betriebsdauer der Schicht bzw. des Siebesmöglich. Hinzu kommt, dass so der Durchsatz ohne Beeinträchtigung der Festigkeit des Siebesim Gegensatz zur üblichen Vergrößerung der freien Siebfläche gesteigert werden kann.

[0013] Um diese Vorteile umfassend nutzen zu können, sollte die gesamte Begrenzungswandder Sieböffnungen von einer Schicht mir verminderter Adhäsion gebildet werden.

[0014] Außerdem kann die Verschleißbeanspruchung dieser Schicht erheblich reduziert wer¬den, wenn sich der Querschnitt der Sieböffnungen in Durchströmrichtung vorzugsweise kontinu¬ierlich vergrößert.

[0015] Vor allem bei der Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien hat es sich gezeigt,dass die Rückseite der Siebe oft zu Ablagerungen, Verspinnungen o.ä. neigt, was sich negativauf dem Durchsatz auswirkt. Daher sollte auch die Ablaufseite von einer Schicht mit verminder¬ter Adhäsion gebildet werden.

[0016] Bei der Behandlung von Feststoffen ist eine Reaktion mit der Rückseite des Siebesmeist wesentlich geringer.

[0017] Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Haftung der Schicht mit verminderter Adhäsion kleinerals 60 mJ/mm2 ist und vorzugsweise zwischen 15 und 30 mJ/mm2 liegt.

[0018] Für die Realisierung der Schicht mit verminderter Adhäsion eignen sich insbesondereTeflon, Nanopartikel und Kunststoffe.

[0019] Da die Zulaufseite des Siebes in der Regel einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist, solltedie Zulaufseite von einer Schicht aus sehr verschleißfestem Material bestehen. Hierfür eignetsich insbesondere Keramik, Chrom oder Sintermetalle wie Wolframkarbid.

[0020] Hierbei ist es von Vorteil, wenn die verschleißfeste Schicht der Zulaufseite eine Härtezwischen 800 und 2800 HV(Vickershärte) hat.

[0021] Durch die unterschiedlichen Schichten kann auch auf die unterschiedlichen Anforderun¬gen und Belastungen besser eingegangen werden.

[0022] Insbesondere für dünne Schichten ist es von Vorteil, wenn diese auf einen Grundkörperaufgebracht werden. Dies kann beispielsweise durch das Aufträgen einer Schicht in flüssigeroder pastöser Form oder insbesondere bei ebenen Schichten mittels Aufkleben oder Auf¬schweißen einer Folie erfolgen.

[0023] Der Grundkörper kann hierbei von einer stabilen Mittelschicht, stabilen Siebstäben o.ä.gebildet werden.

[0024] Vor allem wenn die jeweilige Schicht einer starken Beanspruchung ausgesetzt ist, kannes zur Bildung einer robusten und meist auch relativ dicken Schicht von Vorteil sein, wenn dieSchicht der Zu- und/oder Ablaufseite von einer separaten Siebschicht gebildet wird, die flächigmit einem Grundkörper verbunden, beispielsweise verklebt ist.

[0025] In Abhängigkeit von den Anforderungen und den Bedingungen kann das Sieb starr oderflexibel, eben oder uneben, (insbesondere als Zylinder) ausgebildet sein.

[0026] Um die Turbulenzbildung auf der Einlaufseite zu verstärken, kann die einlaufseitigeOberfläche des Siebes profiliert sein. Dies ist über das Aufbringen von Störleisten oderSchweißraupen bspw. mittels Laser oder durch das Erzeugen von Kerben, Nuten o.ä. mittelsmechanischer Bearbeitung oder mit Hilfe eines Wasserstrahls relativ einfach möglich.

[0027] Wegen der besonderen Eignung zur Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien istdie Anwendung des erfindungsgemäßen Siebes insbesondere zur Behandlung einer zur Her¬stellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faser¬stoffsuspension oder bei der Abwasseraufbereitung oder in der Lebensmittelindustrie von Vor¬teil.

[0028] Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

[0029] In der beigefügten Zeichnung zeigen die Figuren 1 und 2 schematische Teilquerschnittedurch unterschiedlich aufgebaute Siebe.

[0030] Die beschichteten Siebe besitzen dabei eine Vielzahl von möglichst gleichmäßig verteiltangeordneten Sieböffnungen 5 mit der gleichen minimalen Querschnittsfläche zur Gewährleis¬tung gleicher Sortierwirkung.

[0031] Die Querschnittsfläche aller Sieböffnungen 5 wird beispielhaft von einem Kreis odereinem Schlitz gebildet.

[0032] Siebe, die zur Behandlung von Suspensionen verwendet werden sollen, müssen ausFestigkeitsgründen eine ausreichende Wandstärke haben. Insbesondere bei dem, bei der Fa¬serstoffbehandlung besonders typischen Größenbereich für die Sieböffnungen 5, der z. B.zwischen 0,05 und 30 Millimeter liegt, können besonders günstige Verfahren, wie Stanzen oderLaserschneiden, eingesetzt werden. Das verursacht in der Regel weniger Kosten als sie beimBohren entstehen.

[0033] Weitere Verfahren zur Erzeugung der Sieböffnungen 5 sind: Fräsen, Wasserstrahl¬schneiden, Ätzen, Erodieren, elektrochemisches Bohren, Fliesslochformen oder Räumen.

[0034] Damit lassen sich leicht auch Sieböffnungen 5 erzeugen, deren Querschnitte nicht rota¬tionssymmetrisch sind: z. B. Langlöcher, Rechtecke, Rauten, Sechsecke oder sonstige Polygo¬ne mit abgerundeten Ecken.

[0035] Des Weiteren werden schlitzförmige Sieböffnungen häufig zwischen parallel verlaufen¬den Siebstäben gebildet.

[0036] Meist haben alle benachbarten Sieböffnungen 5 den gleichen Abstand zueinander, waseine effektive Ausnutzung der Siebfläche bei hoher Stabilität gewährleistet.

[0037] Dabei sind die Sieböffnungen 5 oft in parallelen Reihen angeordnet.

[0038] Das hier beispielhaft ebene Sieb wird von der Zulaufseite 7 her in Durchströmrichtung 6von der Faserstoffsuspension durchströmt. Größere Störstoffe werden dabei zurückgehaltenund können auf der Zulaufseite 7 beispielsweise mit einem Räumer entfernt werden.

[0039] Zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität liegt die Dicke des Siebes bei derarti¬gen Anwendungen zwischen 3 und 30 mm.

[0040] Da die Zulaufseite 7 einem erhöhten Verschleiß durch das anströmende und turbulenteMedium ausgesetzt ist, kann diese, wie in Figur 2 dargestellt, von einer verschleißfesten Schicht3 aus Chrom oder Wolframkarbid gebildet werden. Dabei liegt die Härte dieser Schicht 3 imBereich zwischen 800 und 2800 HV(Vickershärte).

[0041] Um insbesondere bei der Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien Anhaftungenauf der Ablaufseite 8 des Siebes zu begegnen, wird die Ablaufseite 8 bei beiden Ausführungenvon einer Schicht 2 mit verminderter Adhäsion, einer sogenannten Antihaft-Schicht gebildet.

[0042] Damit kann die Betriebsdauer des Siebes bei konstanten Betriebsparametern wesentlichverlängert werden. Auch der Aufwand zur Reinigung der Siebe kann entfallen oder verringertwerden.

[0043] Entsprechend den Anforderungen an das Sieb kann der Aufbau entsprechend variieren.

[0044] Wesentlich ist jedoch, dass die Begrenzungswand der Sieböffnungen 5 von einerSchicht 4 mit verminderter Adhäsion gebildet wird, welche hier mit der Schicht 2 auf der Ab¬laufseite 8 identisch ist. Dies ermöglicht es, dass beide Schichten 2,4 gemeinsam aufgebrachtwerden.

[0045] Diese Antihaftbeschichtung in den Sieböffnungen 5 bewirkt eine effektivere und dynami¬schere Durchströmung. Verwirbelungen im Bereich der Begrenzungswand der Sieböffnungen 5werden vermindert.

[0046] Im Ergebnis kann so der Durchsatz ohne Beeinträchtigung der Siebfestigkeit erheblichgesteigert werden.

[0047] Das in Figur 1 gezeigte Sieb hat einen stabilen Grundkörper 1 aus verschleißfestemEdelstahl, welcher gleichzeitig die Zulaufseite 7 des Siebes bildet.

[0048] Im Gegensatz hierzu ist der Grundkörper 1 bei Figur 2 beidseitig, d.h. auf der Zulaufseite7 mit einem verschleißfestem Material und auf der Ablaufseite 8 mit einem Material mit vermin- derter Adhäsion beschichtet.

[0049] Der Grundkörper 1 kann, wie dargestellt, von einem stabilen, ebenen und perforiertemBlech oder von parallel angeordneten stabilen Stäben gebildet werden.

[0050] In beiden Fällen können die Antihaft-Schichten 2,4 durch das Aufträgen in flüssiger oderpastöser Form und ein anschließendes Aushärten erzeugt werden.

[0051] Um den Verschleiß der Schicht 4 der Begrenzungswand der Sieböffnungen 5 zu ver¬mindern, vergrößert sich der Querschnitt der Sieböffnungen 5 in Figur 1 in Durchströmrichtung6 kontinuierlich.

Claims

Ansprüche 1. Sieb zur Behandlung eines flüssigen bis pastösen Mediums mit einer Vielzahl von Sieböff¬nungen (5) sowie einer entgegen der Durchströmrichtung (6) weisenden Zulaufseite (7)und einer in Durchströmrichtung (6) weisenden Ablaufseite (8), welches zumindest teilwei¬se beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand der Sieböffnun¬gen (5) zumindest teilweise von einer Schicht (4) mit verminderter Adhäsion gebildet wird.
2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Begrenzungswandder Sieböffnungen (5) von einer Schicht (4) mit verminderter Adhäsion gebildet wird.
3. Sieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufseite (8) voneiner Schicht (2) mit verminderter Adhäsion gebildet wird.
4. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieHaftung der Schicht (2,4) mit verminderter Adhäsion kleiner als 60mJ/mm2 ist und vor¬zugsweise zwischen 15 und 30 mJ/mm2 liegt.
5. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieSchicht (2,4) mit verminderter Adhäsion von Teflon, Nanopartikeln, Kunststoff o.ä. gebildetwird.
6. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieZulaufseite (7) von einer verschleißfesten Schicht (3) gebildet wird.
7. Sieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Schicht (3)eine Härte zwischen 800 und 2800 HV aufweist.
8. Sieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Schicht (3) aus Keramik, Chrom oder Wolframkarbid besteht.
9. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieSchichten (2,3,4) auf einen Grundkörper (1) aufgebracht sind.
10. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasSieb starr ist.
11. Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb flexibelist.
12. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dasSieb eben ist.
13. Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb un¬eben, insbesondere als Zylinder ausgebildet ist.
14. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieZulaufseite (7) des Siebes profiliert ausgebildet ist.
15. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sichder Querschnitt der Sieböffnungen (5) in Durchströmrichtung (6) vorzugsweise kontinuier¬lich vergrößert. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen