DE19620051A1

DE19620051A1 - Device for sorting fibrous suspension

Info

Publication number: DE19620051A1
Application number: DE19620051A
Authority: DE
Inventors: Manfred Duchow; Hans Friedrich; Peter Schweiss
Original assignee: Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
Current assignee: Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-18
Filing date: 1996-05-18
Publication date: 1997-11-20
Also published as: EP0807709A1; DE59705439D1; EP0807709B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sortieren von faserstoffhaltiger Suspension gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for sorting fibrous material Suspension according to the preamble of claim 1.

Bekanntlich werden in der Zellstoff- und Papierindustrie Sortiervorrichtungen eingesetzt, in denen die faserstoffhaltige Suspension in einer Art Naßsiebung behandelt wird. Dabei sollen in den meisten Fällen faserfremde Verunreinigungen aufgrund ihrer Größe an einem Siebelement zurückgehalten und dann abgeschieden werden. Die Fasern können dabei zusammen mit einem Teil des Wassers die Sortieröffnungen passieren. Grundsätzlich sind solche Maschinen weithin bekannt und werden oft eingesetzt. Die Siebelemente können einen zylindrischen Aufbau haben, dann werden sie Siebkörbe genannt oder sie können im wesentlichen eben, also als Plattensiebe, ausgeführt sein.Sorting devices are known to be used in the pulp and paper industry used, in which the fibrous suspension treated in a kind of wet screening becomes. In most cases, impurities that are foreign to fibers should be due to their Size retained on a screen element and then separated. The fibers can pass through the sorting openings together with some of the water. In principle, such machines are widely known and are often used. The Sieve elements can have a cylindrical structure, then they become sieve baskets called or they can be carried out essentially flat, ie as plate sieves.

Die auf solchen Sieben aufgesetzten Leisten sollen zumeist das Siebelement vor Verschleiß schützen. Sie werden daher auch oft aus besonders verschleißfähigem Material, z. B. Hartmetall, hergestellt. Neben der verschleißmindernden Wirkung können sie aber auch die Funktion der Sortiervorrichtung verbessern. Da eine solche Sortiervorrichtung mindestens ein Räumelement hat, das z. B. als Flügel ausgebildet ist und relativ dicht an dem Sortierelement vorbeibewegt wird, können durch die Relativbewegung zusätzliche Wirbel erzeugt werden, die die Freihaltung der Sortieröffnung begünstigt. Bei stippenhaltigem Faserstoff kann durch Zusammenwirkung von Räumelement und Leiste eine durchaus wünschenswerte Auflösung der Stippen erzielt werden. Darüberhinaus können die Leisten so angebracht sein, daß sie zusammen mit dem Räumelement eine Ablenkung der an der Sortieröffnung abgewiesenen Stoffe in Richtung zum Auslauf aus der Sortiervorrichtung bewirken.The strips placed on such screens are usually intended to pre-screen the screen Protect wear. They are therefore often made of particularly wear-resistant material Material, e.g. B. hard metal. In addition to the wear-reducing effect you can also improve the function of the sorting device. Because one Sorting device has at least one clearing element, the z. B. is designed as a wing and is moved relatively close to the sorting element can by the Relative movement additional vortices are generated that keep the free Sort opening favors. In the case of fibrous material containing specks, through Interaction of clearing element and bar a very desirable Resolution of the specks can be achieved. In addition, the strips can be attached be that together with the clearing element a deflection of the at the sorting opening cause rejected substances towards the outlet from the sorting device.

Obwohl es schon sehr viele Maßnahmen und Vorschläge gibt, um den Durchsatz und die Wirkung solcher Sortiervorrichtungen zu verbessern, verbleibt nach wie vor die Aufgabe einer weiteren Steigerung des Durchsatzes, ohne dadurch den Sortiereffekt zu verschlechtem.Although there are already a lot of measures and suggestions for the throughput and the To improve the effect of such sorting devices remains The task of further increasing the throughput without reducing the sorting effect deteriorating.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1 solved.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine beträchtliche Durchsatzerhöhung möglich ist, wenn die turbulenzerzeugende Wirkung des Räumelementes bei Vorhandensein von leistenförmigen Erhebungen kombiniert wird mit erweiterten Einlaufquerschnitten am Sortierelement, die deutlich über dem Sortierquerschnitt liegen. Mit Sortierquerschnitt ist dabei der engste Querschnitt in der Sortieröffnung gemeint, der bekanntlich die Sortiercharakteristik, d. h. die Trenngrenze eines solchen Siebelementes, entscheidend bestimmt.It has been shown that a considerable increase in throughput is possible if the turbulence-generating effect of the clearing element in the presence of strip-shaped surveys is combined with expanded inlet cross-sections on Sorting element that are significantly above the sorting cross-section. With sorting cross-section is the narrowest cross section in the sorting opening, which is known to be the Sorting characteristics, d. H. the separation limit of such a sieve element is crucial certainly.

Zwar ist es dem Fachmann seit langem bekannt, daß sich der Durchsatz und die Sicherheit gegen Verstopfungen bei einem Siebelement vergrößern lassen, indem die Sortieröffnungen sich, in Durchströmungsrichtung betrachtet, erweitern. Diese Maßnahme kann zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Sortiersiebes erfolgen. Entscheidend und überraschend ist aber, daß auch bei Verengung, in Stromlaufrichtung gesehen, eine Verbesserung des Durchsatzes möglich ist, wenn ein entsprechendes Zusammenwirken von Räumern und aufgesetzten Leisten auf der Zulaufseite des Sortierelementes gewährleistet ist.It has long been known to the person skilled in the art that the throughput and the Increase safety against blockages in a sieve element by the Sorting openings widen when viewed in the direction of flow. This Measure can be in addition to the inventive design of the sorting screen respectively. It is crucial and surprising, however, that even in the case of constriction, Seen current direction, an improvement in throughput is possible when a corresponding interaction of clearers and patches on the Feed side of the sorting element is guaranteed.

Die Erfindung wird beschrieben und erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:The invention is described and explained with reference to drawings. Show:

Fig. 1 geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung; Fig. 1 sectional partial view of a sorting device according to the invention;

Fig. 2 Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Sortiervorrichtung; Fig. 2 supervision of a sorting device according to the invention;

Fig. 3 Detail der Sortiervorrichtung; Fig. 3 detail of the sorting device;

Fig. 4 schematisch: Seitenansicht einer Sortiervorrichtung. Fig. 4 schematically: side view of a sorting device.

In der Fig. 1 ist auf schematische Weise der erfindungswesentliche Teil der Sortiervorrichtung dargestellt. Man erkennt das im Schnitt gezeichnete Siebelement 1, welches eine Anzahl von Sortieröffnungen 2 enthält. Dabei sind exemplarisch zwei verschiedene Ausgestaltungen solcher Sortieröffnungen gezeichnet, wobei in der Realität für ein und dasselbe Siebelement zumeist gleiche Löcher verwendet werden. Die Darstellung ist so gewählt, daß die Zulaufseite 4 oben liegt, also die Suspension von oben nach unten durch die Sortieröffnungen 2 geführt werden soll. Grundsätzlich ist aber jede Lage möglich. Auf der Zulaufseite 4 sind drei leistenförmige Erhebungen 5 gezeichnet. Um bei Betrieb der Vorrichtung das Verstopfen der Sortieröffnungen 2 zu verhindern, wird ein Räumelement 3 relativ zum Siebelement 1 bewegt. Dabei wird üblicherweise das Siebelement 1 fest eingebaut und das Räumelement 3 z. B. als Flügelteil eines Rotors angetrieben. Grundsätzlich ist aber auch die kinematische Umkehr denkbar. Das Räumelement hat an seiner Unterseite 8, welche dem Siebelement zugewandt ist, unterschiedliche Abstände zur Zulaufseite 4 des Siebelementes 1. In Laufrichtung vorne ist der primäre Abstand a kleiner als dahinter der sekundäre Abstand b. Diese sinnvolle Ausgestaltung der Erfindung kann das Freihalten der Sortieröffnungen 2 begünstigen, da sie Saugimpulse erzeugt. Ferner erhält dadurch der Räumflügel gerade an der Stelle eine wulstartige Verstärkung, die besonders hoch beansprucht ist. In Bewegungsrichtung gesehen hat das Räumelement 3 die Erstreckung c, die in besonders günstigen Ausführungen mindestens 8mal so lang ist wie der sekundäre Abstand b. Dadurch bildet sich eine ausgedehnte Saugzone unter dem Räumelement, die zur Siebfreihaltung dienlich ist.In FIG. 1, the sorting apparatus is shown schematically the essential part of the invention. One recognizes the sieve element 1 drawn in section, which contains a number of sorting openings 2 . Two different configurations of such sorting openings are shown by way of example, whereby in reality mostly the same holes are used for one and the same screen element. The illustration is chosen so that the inlet side 4 is at the top, that is to say the suspension is to be guided through the sorting openings 2 from top to bottom. In principle, however, any position is possible. Three strip-shaped elevations 5 are drawn on the inlet side 4 . In order to prevent the sorting openings 2 from becoming blocked during operation of the device, a clearing element 3 is moved relative to the sieve element 1 . The sieve element 1 is usually permanently installed and the clearing element 3 z. B. driven as a wing part of a rotor. In principle, however, kinematic reversal is also conceivable. On its underside 8 , which faces the screen element, the clearing element has different distances from the inlet side 4 of the screen element 1 . In the running direction at the front, the primary distance a is smaller than the secondary distance b behind. This sensible embodiment of the invention can favor keeping the sorting openings 2 free , since it generates suction pulses. Furthermore, the clearing wing is given a bead-like reinforcement at that point, which is particularly highly stressed. Seen in the direction of movement, the broaching element 3 has the extension c, which in particularly favorable designs is at least 8 times as long as the secondary distance b. This creates an extensive suction zone under the clearing element, which is useful for keeping the sieve free.

Wie in den Ansprüchen beschrieben, weisen die Sortieröffnungen 2 an der Zulaufseite 4 einen Zulaufquerschnitt 6 auf, der größer ist als der eigentliche Sortierquerschnitt 7. Der Sortierquerschnitt 7 ist bekanntlich die engste Stelle einer Sortieröffnung und bestimmt entscheidend die Trenncharakteristik der Vorrichtung. Die etwas variierten, rechts gezeichneten Sortieröffnungen haben zur Auslaufseite hin wiederum Erweiterungen. Dieses an sich bekannte Mittel soll die Verstopfungsneigung weiter reduzieren. As described in the claims, the sorting openings 2 on the inlet side 4 have an inlet cross section 6 that is larger than the actual sorting cross section 7 . The sorting cross section 7 is known to be the narrowest point of a sorting opening and crucially determines the separating characteristic of the device. The somewhat different sorting openings shown on the right have extensions towards the outlet side. This means, known per se, is intended to further reduce the tendency towards constipation.

In Fig. 2 ist die Vorrichtung von Fig. 1 in Aufsicht skizziert. Man erkennt zur Hauptsache die Anordnung der Sortieröffnungen 2 und der leistenförmigen Erhebungen 5. Die Anordnung und Ausrichtung dieser leistenförmigen Erhebungen relativ zur Bewegungsrichtung des Rotors kann so gewählt werden, daß ein Wegschieben der abgewiesenen Stoffe an den Leisten durch die Rotorbewegung begünstigt wird.In Fig. 2 the device of Fig. 1 is outlined in supervision. The main thing is the arrangement of the sorting openings 2 and the strip-shaped elevations 5 . The arrangement and orientation of these strip-shaped elevations relative to the direction of movement of the rotor can be chosen so that pushing away the rejected substances on the strips is promoted by the rotor movement.

Fig. 3 zeigt die Verhältnisse im Bereich der Sortieröffnungen 2 schematisch aber noch etwas detaillierter. Links ist eine Sortieröffnung 2 so dargestellt, daß der Zulaufquerschnitt 6 und der Sortierquerschnitt 7 sichtbar sind. Ferner ist das Maß der Höhe h angegeben, mit der die leistenförmigen Erhebungen 5 über der Zulaufseite 4 des Siebelementes 1 übersteht. Der Übergang vom Zulaufquerschnitt 6 zum stromab gelegenen engeren Querschnitt kann, wie hier gezeigt im allmählichen Verlauf der Tiefe t erfolgen. Fig. 3 shows the conditions in the area of the sorting openings 2 somewhat schematically illustrates but in more detail. A sorting opening 2 is shown on the left such that the inlet cross section 6 and the sorting cross section 7 are visible. Furthermore, the measure of the height h is indicated with which the strip-shaped elevations 5 protrude above the inlet side 4 of the sieve element 1 . The transition from the inlet cross-section 6 to the narrower cross-section located downstream can, as shown here, take place in a gradual course of the depth t.

Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 4 eine praktisch ausgeführte Form der Sortiervorrichtung gezeigt, bei der auch das Gehäuse und die Volumenströme sichtbar sind. Die Suspension S tritt durch den Einlaufstutzen 10 in das Sortiergehäuse 9 ein. Das Gehäuse wird durch das Siebelement 1 in zwei ungleich große Kammern unterteilt. Auf der Zulaufseite 4 des Siebelementes 1 wird das Räumelement 3 in Form eines antreibbaren Flügelrotors so dicht an dem Siebelement 1 vorbeibewegt, daß Verstopfungen der Sortieröffnungen 2 verhindert werden. Das am Siebelement 1 Abgewiesene wird durch den Auslaufstutzen 11 abgeleitet und der Gutstoff, der das Sieb passieren konnte, durch den Gutstoffstutzen 12. Die hier gezeigte Ausführungsform enthält in der Betriebslage eine senkrecht stehende Siebplatte in Form des Siebelementes 1, es sind aber weitere Anordnungen möglich, z. B. kann das Siebelement 1 als waagerechte Platte ausgeführt sein; es ist auch denkbar, daß weitere Siebelemente im selben Gehäuse vorhanden sind. Darüberhinaus ist, wie bereits erwähnt, die Erfindung auch auf zylindrisch ausgestaltete Siebelemente anwendbar. Eine zeichnerische Darstellung hierfür ist nicht erforderlich, da solche Vorrichtungen dem Fachmann hinlänglich bekannt sind.For the sake of completeness, FIG. 4 shows a practical form of the sorting device, in which the housing and the volume flows are also visible. The suspension S enters the sorting housing 9 through the inlet connection 10 . The housing is divided by the sieve element 1 into two unequal chambers. On the inlet side 4 of the sieve element 1 , the clearing element 3 in the form of a drivable vane rotor is moved past the sieve element 1 so closely that blockages of the sorting openings 2 are prevented. What is rejected on the sieve element 1 is discharged through the outlet nozzle 11 and the accept that has passed through the sieve through the accept nozzle 12 . The embodiment shown here contains a vertical sieve plate in the form of the sieve element 1 in the operating position, but other arrangements are possible, for. B. the sieve element 1 can be designed as a horizontal plate; it is also conceivable that additional screen elements are present in the same housing. Furthermore, as already mentioned, the invention can also be applied to cylindrical sieve elements. A graphic representation is not necessary for this, since such devices are well known to the person skilled in the art.

Claims

1. Device for sorting aqueous fibrous suspension (S) with the aid of a sieve element ( 1 ) which contains a plurality of sorting openings ( 2 ), the narrowest cross-section of which is the sorting cross-section ( 7 ), on the inlet side ( 4 ) of the sieve element ( 1 ) at least one clearing element ( 3 ) movable relative to this and the sieve element ( 1 ) on the inlet side ( 4 ) is provided with strip-shaped elevations ( 5 ), characterized in that the sorting openings ( 2 ) on the inlet side ( 4 ) one have an enlarged inlet cross section ( 6 ), the size of which is at least 1.4 times the sorting cross section ( 7 ) of the sorting opening ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the enlarged inlet cross-section ( 6 ) gradually merges into the downstream narrower cross-section, which in turn is constant downstream or widens again.

3. Device according to claim 2, characterized in that the transition from the enlarged inlet cross section ( 6 ) to the downstream narrower cross section takes place at a depth (t) of at least 1 mm.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the transition from the enlarged inlet cross-section ( 6 ) to the downstream narrower cross-section takes place at a slope of 45 °.

5. Apparatus according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the downstream narrower cross section of the sorting cross section ( 7 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sorting openings ( 2 ) have round cross sections and the expanded inlet cross sections ( 6 ) are chamfered.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the strip-shaped elevations ( 5 ) have a height (h) of at least 2 mm above the screen surface.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet side ( 4 ) facing the underside ( 8 ) of the broaching element ( 3 ) has a contour in which the primary distance (a) between the underside ( 8 ) and the inlet side ( 4th ) at the front, seen in the direction of movement, is less than the secondary distance (b) behind it.

9. The device according to claim 8, characterized in that the extent (c) of the clearing element ( 3 ) in the direction of movement is at least 8 times the secondary distance (b).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the screen element ( 1 ) is substantially disk-shaped and that the clearing element ( 3 ) or the clearing elements ( 3 ) belong to a rotor arranged coaxially with the screen element ( 1 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the clearing element ( 3 ) has wings, the front edge of which are curved in the direction of view of the sieve element ( 1 ) in such a way that regions of the front edge lying radially further outside have an obtuse angle to the radius than further inside lying areas.

12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the strip-shaped elevations ( 5 ) are aligned at an angle of - 15 ° to + 15 ° to the radius of the sieve element ( 1 ).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the strip-shaped elevations ( 5 ) are welding beads.