DE1131081B - Sichter fuer Papierstoffsuspensionen - Google Patents

Description

• Sichter für Papierstoffsuspensionen Die Erfindung betrifft einen Sichter für Papierstoffsuspensionen mit einem feststehenden, in die Suspension eintauchenden Siebzylinder sowie einem mit Rührschaufeln ausgestatteten Rotor, dessen Drehachse mit der Achse des Siebzylinders zusammenfällt und dessen Rührschaufeln an der Innenseite des Siebes vorbeistreichen und dort Über- und Unterdruck erzeugen.
• Es sind Sichter bekannt, bei denen die Suspension von außen nach innen durch einen liegenden Siebzylinder geht, der in einem feststehenden Gehäuse rotiert. An der Innenseite des Gehäuses sind in Umfangsrichtung dicker werdende Keilstücke befestigt, in deren Bereich bei Drehung des Siebzylinders Ober druck und an deren Hinterkanten Unterdruck in der Suspension entsteht. Durch den Überdruck in Siebnähe wird der Durchfluß der Flüssigkeit durch das Sieb verbessert, während in den Bereichen mit Unterdruck das Festsetzen von gröberen Teilchen am Sieb verhindert wird. An diesen Vorrichtungen sind die den Überdruck erzeugenden Teilstücke auf der Zulaufseite des Siebes angeordnet, wodurch die Gefahr besteht, daß das Sieb durch sich einklemmende oder gegen das Sieb beschleunigte größere Feststoffteile beschädigt wird.
• Bei anderen bekannten Sichtern wird die Suspension in das Innere eines aufrechtstehenden Siebzylinders eingeleitet, an dessen Innenseite im Querschnitt tragfiügelartige Rührschaufeln rotieren, von denen jede Rührschaufel so ausbebildet ist, daß sie in ihrem vorderen Teil Überdruck und in ihrem hinteren Bereich Unterdruck in der Flüssigkeit erzeugt. Bei diesen Sichtern wird der beim Vorbeistreichen einer Rührschaufel am Sieb erzeugte Überdruck sofort danach wieder durch die besondere Ausbildung des hinteren Schaufelteils aufgehoben. Es ist daher nicht möglich, den Wechsel vom Über- zum Unterdruck zeitlich auseinanderzuziehen. Da sich die Rührschaufeln auf der Zuflußseite des Siebes befinden, entsteht auch hier die Gefahr der Siebverstopfung oder einer Beschädigung des Siebes durch zwischen den Schaufeln und der Siebfläche sich festsetzende gröbere Feststoffe.
• Zweck der Erfindung ist es nun, einen Sichter für Papierstoff-Suspensionen zu schaffen, bei dem der Wechsel von Über- zu Unterdruck gleichmäßig pulsierend beim Umlauf der Rührschaufeln stattfindet, ein wesentlicher Teil der gröberen Feststoffe in der Suspension gar nicht erst mit der Sieboberfläche in Berührung kommt und die Schaufeln in einem größeren Abstand als bisher am Sieb auf der feststofffreien Abflußseite entlangstreichen. Diese Aufgaben werden er- findungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rührschaufeln aus zwei vorzugsweise miteinander abwechselnden Arten bestehen, wovon die Schaufeln der ersten Art Überdruck und die Schaufeln der zweiten Art Unterdruck erzeugen und der Siebzylinder auf seiner Außenseite mit der zu sichtenden Suspension beaufschlagt ist.
• Durch die Anbringung von zwei Arten von Rührschaufeln, die sich vorzugsweise abwechseln, wird erreicht, daß an der Siebfläche gleichmäßig pulsierend Über- und Unterdruck erzeugt wird und die Sieböffnungen wirksam frei gehalten werden. Die Beschleunigung der Strömung in ihrer normalen Durchflußrichtung erfolgt hierbei mit Hilfe der Unterdruck hervorrufenden Rührschaufeln, während für die Umkehrung der Strömungsrichtung, mit deren Hilfe das Sieb frei gehalten wird, die Überdruck erzeugenden Rührschaufeln sorgen. Die Rolle von Überdruck und Unterdruck ist also im Vergleich zu den bekannten Sichtern vertauscht. Diese Maßnahme ist deshalb wichtig, weil von den beiden Einwirkungen auf die Flüssigkeit die Umkehrung der Strömungsrichtung mit der größeren Kraft herbeigeführt werden muß, als die die Flüssigkeit in ihrer normalen Strömungsrichtung beschleunigende Einwirkung und hierzu nur die Überdruck hervorrufenden Schaufeln in der Lage sind.
• Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sowohl die Zuleitung für die Suspension als auch die Ableitung für den Siebrückstand tangential zur Außenfläche des Siebzylinders verlaufen. Diese Maßnahme hat zur Folge, daß die Überdruck erzeugende Art von Rührschaufeln durch die Fliehkraft der auf einer schraubenförmigen Bahn den Sichter durchströmenden Flüssigkeit in ihrer Wirkung unterstützt werden und eine große Überdruckwirkung auch dann erzielt wird, wenn die Schaufeln mit einem verhältnismäßig großen Abstand von der Siebtrommel entfernt angeordnet sind. Gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Schaufeln so dicht als möglich am Siebzylinder vorbeistreichen, wird somit zusätzlich der Vorteil erzielt,- daß sich keine durch das Sieb gegangenen Feststoffteile zwischen Sieb und Schaufeln einklemmen und dabei das Sieb beschädigen können.
• Ferner wird die Zentrifugalkraft der tangential zur Außenfläche des Siebzylinders einströmenden Suspension dazu ausgenutzt, in der Suspension eine Trennung nach feineren und gröberen Teilchen hervorzurufen, so daß dem eigentlichen Siebvorgang eine Trennung nach Art eines Zyklons vorausgeht.
• Der erfindungsgemäße Sichter wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 den Sichter im senkrechten Schnitt und Fig. 2 den Sichter im waagerechten Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1.
• Der Sichter besteht aus einem Behälter 1, einem im Inneren des Behälters 1 angeordneten Siebzylinder 2 und einem Rotor3, der mit Rührflügeln4 versehen ist. Die Achse des Rotors fällt mit der Achse des Sieb zylinders 2 zusammen. Der Siebzylinder ist undrehbar im Behälter 1 angeordnet, ruht jedoch auf nachgiebigen Sitzteilen 5, die einstückig mit dem Behälter 1 ausgebildet sind.
• Der Siebzylinder ist ferner am unteren und oberen Ende über nachgiebige Verbindungsstücke 6 bzw. 7 gegen den Behälter 1 abgedichtet. Der nachgiebig beweglich gelagerte Siebzylinder 2 kann Schwingungen geringer Amplitude in allen Richtungen ausführen.
• Am Behälter 1 ist eine tangential zum Siebzylinder mündende Zuleitung 8 und eine in gleicher Weise tangential verlaufende Ableitung 9 für den Siebrückstand angeordnet. Die Zuleitung 8 ist am oberen, die Ableitung 9 am unteren Teil des Behälters 1 befestigt.
• Auf dem oberen Ende der Siebtrommel2 ist ein Deckel 10 befestigt, von dem die Ableitung 11 für die gesichtete Suspension abgeht und auf dem ein Vibratorl2 angebracht ist. Der Vibratorl2 versetzt den Siebzylinder 2 in hochfrequente Schwingungen von z. B. 3000 Hertz. Der Rotor 3, der sich mit konstanter oder regelbarer Geschwindigkeit um seine Achse dreht, ist mit Rührschaufeln 4 (in der Zeichnung sind vier derartige Schaufeln dargestellt) ausgestattet, von denen jeweils abwechselnd eine Schaufel 4 a im Querschnitt derart ausgebildet und in der Weise geneigt angeordnet ist, daß sich die Flüssigkeit zum Siebzylinder hin nach außen drückt, während die folgende Rührschaufel 4 b umgekehrt eine nach innen gerichtete Bewegung innerhalb der Flüssigkeit erzeugt.
• Die zu sichtende Suspension strömt durch den Einlaß 8 zu, füllt den Behälter 1, geht durch den Siebzylinder 2 und tritt durch das Rohr 11 aus. Die in der Suspension enthaltenen Verunreinigungen, die vom Siebzylinder 2 zurückgehalten werden, sammeln sich am Boden des Behälters 1 und werden in ständigem Fluß oder diskontinuierlich durch die Ableitung 9 abgezogen.
• Bei umlaufendem Rotor wird der Flüssigkeitsstrom, der von außen nach innen durch den Siebzylinder fließt, bei jedem Vorbeigang einer der Rührschaufeln 4 a für einen kurzen Augenblick in seiner Richtung umgekehrt und fließt von innen nach außen. Diese Gegenströmung reinigt den Siebzylinder und ermöglicht den weiteren Durchfluß von Suspension.
• Kurz nachdem die Rührschaufel 4 a am Sieb vorbeigestrichen ist, beginnt die Flüssigkeit wieder von außen nach innen zu strömen. Jetzt nähert sich jedoch eine der Rührschaufeln 4 b und beschleunigt die Flüssigkeit zusätzlich in Richtung von außen nach innen, so daß eine entsprechende Erhöhung der das Sieb durchströmenden Flüssigkeitsmenge erfolgt. Beim Vorbeigang der folgenden Rührschaufel 4a beginnt der Vorgang von neuem.
• Auf Grund der Formen und Abmessungen der Rührschaufeln 4 a und 4b pulsiert zwar die Flüssigkeit in Siebnähe, die von außen nach innen fließende Flüssigkeitsmenge überwiegt jedoch wesentlich den kurzzeitig in entgegengesetzter Richtung strömenden Flüssigkeitsanteil, so daß die Durchsatzleistung des Sichters nicht beeinträchtigt wird.
• Die Reinigungswirkung der Rührschaufeln auf den Siebzylinder wird durch die Schwingungen ergänzt, die der Vibrator 12 erzeugt. Die hochfrequenten Schwingungen verhindern, daß sich Feststoffe aus der Suspension außen am Siebzylinder festsetzen. Mit Hilfe des von den Rührschaufeln 4 a erzeugten Gegenstroms ist daher eine völlige Reinhaltung des Siebzylinders möglich. Darüber hinaus verhindern die Schwingungen auch, daß feine Teilchen der Suspension am Sieb haftenbleiben und die Sieböffnungen verkleinern. Hierdurch wird nicht nur die Durchsatzleistung pro Oberflächeneinheit gesteigert, sondern es ergibt sich auch die Möglichkeit, ein Sieb von feinerer Maschenweite zu verwenden und mit einer höheren Konzentration der Suspension zu arbeiten.
• Da sich die Schwingungen auch auf die zwischen dem Siebzylinder 2 und der Behälterwand1 befindliche Flüssigkeit auswirken, findet ein beschleunigtes Absetzen der Feststoffe statt, so daß verhindert wird, daß diese an Flocken anhaften, die in der Suspension enthalten sind. Die auf diese Weise durch Vibrationswirkung von den in der Suspension enthaltenen Fasern entfernten schweren Teilchen wandern auf Grund der in der rotierenden Flüssigkeit auftretenden Zentrifugalkraft zur Wand des Behälters 1 und von dort auf Grund ihrer Schwere und der schraubenförmigen Abwärtsbewegung der Flüssigkeit nach unten zum Boden des Behälters.
• Die nachgiebig bewegliche Lagerung des Siebzylinders'2 hat noch einen anderen Vorteil. Da das Sieb unter der Einwirkung von überdruck und Unterdruck steht, welche einander abwechseln und verhältnismäßig stark sind, besteht bei einem starr befestigten Sieb die Gefahr, daß es nach einer gewissen Zeit zerstört wird, wie dies bei den bekannten Anordnungen zu beobachten ist. Bei dem erfindungsgemäßen Sichter wird jedoch die durch Überdruck und Unterdruck erzeugte Wechselbeanspruchung von der nachgiebigen Lagerung aufgenommen, so daß der Siebzylinder eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer erreicht.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Sichter für Papierstoffsuspensionen mit einem feststehenden, in die Suspension eintauchenden Siebzylinder sowie einem mit Rührschaufeln ausgestatteten Rotor, dessen Drehachse mit der Achse des Siebzylinders zusammenfällt und dessen Rührschaufeln an der Innenseite des Siebes vorbeistreichen und dort Über- und Unterdruck erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührschaufeln aus zwei vorzugsweise miteinander abwechselnden Arten bestehen, wovon die Schaufeln (4 a) der ersten Art Überdruck und die Schaufeln (4 b) der zweiten Art Unterdruck erzeugen und der Siebzylinder (2) auf seiner Außenseite mit der zu sichtenden Suspension beaufschlagt ist.
2. 2. Sichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Zuleitung (8) für die Suspension als auch die Ableitung (9) für den Siebrückstand tangential zur Außenfläche des Siebzylinders verlaufen.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 728 204; französische Patentschrift Nr. 1 171 015; USA.-Patentschriften Nr. 2 835 173, 1 974 651; Zeitschrift »Paper Trade Journal« vom 3. Oktober 1955, S. 14 bis 17.