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Die Erfindung betrifft einen Rotorflügel für einen rotationssymmetrischen Rotor eines Sortierers zur Reinigung einer Faserstoffsuspension mit einem rotationssymmetrischen, den Rotor umgebenden Siebelement, wobei die Rotationsachse des Rotors der Siebachse entspricht und die Rotorflügel als Erhebung auf dem Rotor ausgebildet sind.
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Drucksortierer werden bei der Aufbereitung von Papierfaserstoffsuspensionen eingesetzt, und zwar um die Faserstoffsuspension in einer Nasssiebung zu bearbeiten. Dazu enthält ein solcher Drucksortierer ein Siebelement, das mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Die in der Suspension enthaltenen Fasern sollen als Gutstoff durch die Öffnungen hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile daran abgewiesen und als Rejekt aus dem Sortierer wieder herausgeleitet werden. Denkbar ist auch der Einsatz zur Trennung unterschiedlicher Faserbestandteile, also der kürzeren von den längeren Fasern. Als Sortieröffnungen werden in der Regel runde Löcher oder Schlitze verwendet. In den meisten Fällen werden Drucksortierer der hier betrachteten Art mit Siebräumern versehen, die an dem Sieb vorbeibewegte Räumflächen aufweisen. Dadurch wird in an sich bekannter Weise das Zusetzen der Sieböffnungen verhindert.
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Aus der
DE-OS 3701669 ist beispielsweise ein Siebräumer bekannt, dessen Rotorflügel von Erhebungen gebildet werden. Diese Rotorflügel haben ein hydrodynamisches Profil, das sich in der Regel nur über einen Teil der Länge des Siebelementes erstreckt. Durch die Relativbewegung zur umgebenden Suspension übt der Rotorflügel vorne einen Druck- und dahinter einen Saugimpuls auf das zu räumende Sieb ab. Dadurch wird ein Teil der Suspension, die am Sieb abgewiesen wurde oder bereits das Sieb als Gutstoff passiert hat, zurückgesaugt, wodurch die Sieböffnungen freigehalten bzw. freigemacht werden.
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Dabei sind die Rotoren entsprechend den Anforderungen und Gegebenheiten unterschiedlich ausgebildet und/oder verschieden groß, insbesondere was den Durchmesser betrifft. Um dem Rechnung zu tragen gibt es auch eine Vielzahl von, an die speziellen Rotoren angepassten Rotorflügeln ansonsten gleicher oder ähnlicher Gestaltung, was sich auf die Herstellungskosten nachteilig auswirkt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Herstellungsaufwand für derartige Rotoren zu senken.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rotorflügel mehrteilig ausgebildet sind. Durch die mehrteilige Gestaltung können sich die Rotorflügel besser an die unterschiedliche Oberfläche der Rotoren anpassen, so dass eine geringe Anzahl unterschiedlicher Rotorflügel für alle möglichen Rotoren zur Verfügung gestellt werden muss. Im günstigsten Fall genügt ein Rotorflügel für alle Rotoren, auch wenn sich diese insbesondere hinsichtlich des Durchmessers wesentlich unterscheiden.
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Die Anzahl der erforderlichen Teile eines Rotorflügels hängt einerseits von der speziellen Gestaltung des Rotorflügels und andererseits von der beabsichtigten Anpassungsfähigkeit an die Rotoren ab. Dabei können die Rotorflügel auch variabel aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt und so an die Einsatzfall angepasst werden.
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Um die Montage der Rotorflügel und ihrer Teile zu vereinfachen, sollten mehrere Teile eines Rotorflügels über wenigstens ein Gelenk miteinander verbunden sein.
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Zwar könnte die Fixierung der Rotorflügel am Rotor auch über ein Gelenk erfolgen, allerdings dürfte es meist einfacher und sicherer sein, wenn zumindest ein Teil eines Rotorflügels, vorzugsweise mehrere Teile eines Rotorflügels an dem Rotor befestigt werden. Eine umfassende Fixierung ergibt sich natürlich, wenn alle Teile eines Rotorflügels am Rotor befestigt sind. Da Rotor und Rotorflügel überwiegend aus einem Metall, insbesondere Stahl bestehen, können die Teile des Rotorflügels einfach mit dem Rotor verschweißt werden. Jedoch kann es abhängig von der Konstruktion sowie der Belastung vorteilhaft sein, wenn die Teile eines Rotorflügels aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei die in Rotationsrichtung liegenden Teile vorzugsweise verschleißfester sind.
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Vor allem für eine Anpassung an unterschiedliche Rotordurchmesser ist es von Vorteil, wenn die Gelenkachse zumindest eines, vorzugsweise mehrerer und insbesondere aller Gelenke eines Rotorflügels parallel zur Rotorachse verläuft.
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Dabei sollte sich zumindest ein Gelenk und/oder zumindest ein mit einem Gelenk des Rotorflügels gekoppeltes Teil im Bereich des Gelenks über eine Abstützfläche am Rotor abstützen. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn sich das gegenüber dem jeweiligen Gelenk befindliche freie Ende eines Rotorflügels über eine weitere Abstützfläche am Rotor abstützt. Diese Abstützflächen erweitern die Anpassungsfähigkeit der Rotorflügel an unterschiedliche Rotordurchmesser erheblich, wenn der Rotorflügel auf der dem Rotor zugewandten Seite zwischen zwei in Umfangsrichtung beabstandeten und vorzugsweise parallel zur Rotorachse verlaufenden Abstützflächen eine Aussparung aufweist. Diese Aussparungen erlauben ein Hineinreichen des Rotors in dieselben, was vor allem bei kleineren Rotordurchmessern von Vorteil ist.
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Je nach Ausbildung des Sortierers sowie der Beschaffenheit der Faserstoffsuspension sollte die in Rotationsrichtung des Rotors verlaufende Querschnittsfläche der Rotorflügel polygonförmig, vorzugsweise als Viereck ausgebildet oder von gekrümmten Abschnitten begrenzt sein.
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Dabei sollte die Höhe der Rotationsflügel entgegen der Rotationsrichtung zur Ausbildung eines Druckimpulses bis zu einer Spitze vorzugsweise allmählich ansteigen und danach zur Ausbildung eines Saugimpulses wieder vorzugsweise allmählich abnehmen. Damit wird es insbesondere möglich Teile, die an der in Rotationsrichtung liegenden Seite unterschiedliche Anstiegswinkel bilden, mit den gleichen Teilen und damit dem gleichen Abströmwinkel auf der entgegen der Rotationsrichtung liegenden Seite zu kombinieren.
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Eine besonders einfache Form eines Rotorflügels ergibt sich, wenn der Rotorflügel nur aus zwei Teilen besteht, die durch ein Gelenk mit parallel zur Rotationsachse verlaufender Gelenkachse verbunden sind. Dabei hat es sich strömungstechnisch und hinsichtlich Verschleiß als vorteilhaft erwiesen, wenn die Gelenkachse entgegen der Rotationsrichtung hinter der Spitze der Erhebung liegt.
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Des Weiteren bleibt der Herstellungsaufwand relativ gering, wenn der Rotor möglichst einfach geformt und insbesondere zylindrisch ausgebildet ist.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
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1: einen schematischen Querschnitt durch einen Drucksortierer;
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2: einen Querschnitt der Rotorflügel in radialer Richtung;
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3: einen Querschnitt der Rotorflügel in Rotationsrichtung 9 und
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4: einen anderen Querschnitt der Rotorflügel in Rotationsrichtung 9.
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In 1 erkennt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit einem Siebelement 2, hier in Form eines zylindrischen Siebkorbes mit senkrechter Siebachse 4, welches den Innenraum des Drucksortierers in einen Zulaufraum 11 und einen Gutstoffraum 12 aufteilt.
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In den Zulaufraum 11 wird über einen Suspensionszulauf 13 die Faserstoffsuspension zugeführt. Bei dem hier verwendeten Drucksortierer erhält die Faserstoffsuspension einen Drehimpuls, der sie in eine Umfangsbewegung versetzt. Zusätzlich hierzu wird in Folge des anliegenden Druckgefälles zwischen dem oben gezeichneten Suspensionszulauf 13 und dem unten liegenden Rejektauslauf 14 des Zulaufraumes 11 eine Transportströmung erzeugt.
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Auf dem Weg dieser Transportströmung wird ein großer Teil der Faserstoffsuspension bestimmungsgemäß durch das Siebelement 2 als Gutstoff in den Gutstoffraum 12 abgeleitet und von dort über den Gutstoffablauf 15 abgeführt. Dabei tritt auch zumindest ein großer Teil der in der Faserstoffsuspension enthaltenen Fasern in den Gutstoffraum 12 über. Der vom Siebelement 2 abgewiesene Teil der Faserstoffsuspension wird als Rejekt über den Rejektauslauf 14 aus dem Zulaufraum 11 gefördert.
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Um zu verhindern, dass die Öffnungen des Siebelementes 2 verstopft werden, ist ein an sich bekannter Siebräumer eingesetzt, der sich relativ zum Siebelement 2 bewegt.
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Erfindungsgemäß wird dieser Siebräumer von einem im Siebelement 2 rotierenden Rotor 1 mit daran befestigten Rotorflügeln gebildet. Dabei hat der Rotor 1 die Form einer zylindrischen Trommel, wobei die Rotationsachse 3 mit der Siebachse 4 übereinstimmt.
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Alle Rotorflügel haben hierbei die gleiche Form, was zu einer gleichmäßigen Wirkung auf die Faserstoffsuspension und das Siebelement 2 führt.
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Außerdem sind die Rotorflügel über mehrere senkrecht zur Rotationsachse 3 verlaufende Umfangsebenen des Rotors 1 verteilt angeordnet.
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Wie in den 1 bis 4 zu erkennen, bestehen die, als Erhebungen auf dem Rotor 1 ausgebildeten Rotorflügel aus jeweils zwei Teilen 5, welche über ein Gelenk 6 mit parallel zur Rotationsachse 3 verlaufender Gelenkachse miteinander verbunden sind.
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Die einzelnen Teile 5 können bei Bedarf miteinander kombiniert werden, was die Formenvielfalt der Rotorflügel wesentlich erhöht. Die Befestigung der Teile 5 am Rotor 1 erfolgt mit Vorteil über Verschweißen insbesondere des außen liegenden Randes der Teile 5.
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Dabei ist die in Rotationsrichtung 9 des Rotors 1 verlaufende Querschnittsfläche der Rotorflügel in 1 als Rechteck und in 3 als Trapez, dessen parallele Seiten senkrecht zur Rotationsrichtung 9 liegen, ausgebildet. Bei 4 wiederum wird die in Rotationsrichtung 9 des Rotors 1 verlaufende Querschnittsfläche der Rotorflügel von gekrümmten Abschnitten begrenzt, was Verwirbelungen mindern kann.
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Wie in 1 angedeutet, genügen hier bereits fünf gleichmäßig über den Umfang verteilt am Rotor 1 befestigte Rotorflügel für jeweils eine Umfangsebene. Die Rotorflügel haben hierbei nicht nur die gleiche Form sondern auch die gleichen Abmessungen, was die Herstellungskosten senkt.
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Wie der in 2 gezeigte Querschnitt eines Rotorflügels gemäß 1 in radialer Richtung erkennen lässt, steigt hier die Erhebung entgegen der Rotationsrichtung 9 zur Erzeugung eines Druckimpulses bis zu einer Spitze 10 relativ steil an, um danach zur Bildung eines Saugimpulses allmählich abzufallen. Die Spitze 10 kann auch flächig ausgebildet sein und sich insbesondere parallel zur Rotationsachse 3 erstrecken.
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2 zeigt außerdem, dass sich ein mit einem Gelenk 6 des Rotorflügels gekoppeltes Teil 5 im Bereich des Gelenks 6 sowie sich das gegenüber dem jeweiligen Gelenk 6 befindliche freie Ende eines Rotorflügels über eine Abstützfläche 7 am Rotor 1 abstützen. Diese Abstützflächen 7 verlaufen jeweils parallel zur Rotationsachse 3. Außerdem besitzt der Rotorflügel auf der dem Rotor 1 zugewandten Seite zwischen je zwei in Umfangsrichtung beabstandeten Abstützflächen 7 eine Aussparung 8. Diese Aussparungen 8 ermöglichen bei Bedarf das Eintauchen der Rotoroberfläche in dieselben in Abhängigkeit von der Krümmung der Rotoroberfläche im Bereich der Aussparung 8, was insbesondere vom Durchmesser des Rotors 1 abhängt. Auf diese Weise können sich die Teile 5 unabhängig vom Durchmesser des Rotors 1 umfassend auf diesem abstützen und auch daran befestigt werden.
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Um den Verschleiß zu minimieren, befindet sich die Gelenkachse entgegen der Rotationsrichtung 9 hinter der Spitze 10 der Erhebung. Um die Strömung nicht zu beeinflussen, kann der Spalt entlang der Gelenkachse 6 auch überschweißt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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