DE19635189C2

DE19635189C2 - Verfahren zur Herstellung von Sieben

Info

Publication number: DE19635189C2
Application number: DE19635189A
Authority: DE
Inventors: Werner Lange
Original assignee: Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH
Current assignee: Voith Paper Fiber and Environmental Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2016-08-31
Also published as: DE59705868D1; DE19635189A1; ES2170309T3; ATE211194T1; EP0837178B1; US6092286A; EP0837178A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein hierdurch hergestelltes Sieb wird in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie eingesetzt, um die faserstoffhaltige Suspension in einer Art Nachsiebung zu behandeln. 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. Es gibt auch andere Anwendungen solcher Apparate, z. B. um faserstoffhaltige Suspensionen nach der Faserlänge zu fraktionieren oder auch um z. B. unerwünschte Feinststoffe durch das Siebelement passieren zu lassen und die Fasern zurückzuhalten. Grundsätzlich sind solche Maschinen weithin bekannt und werden oft eingesetzt. Die Siebelementeinsätze werden Siebkörbe genannt, wenn sie rotationssymmetrisch, z. B. zylindrisch aufgebaut sind. Um ein Verstopfen der Sortieröffnungen zu verhindern, werden meist sich dicht an ihnen vorbeibewegende Räumer verwendet.

Man kann davon ausgehen, daß derartige Maschinen und die darin verwendeten Siebe ihren Zweck in der Regel erfüllen. Wie überall in der Industrie üblich, wird jedoch die ökonomische Seite solcher Trennprozesse sehr wichtig erachtet, weshalb es immer wieder Versuche gegeben hat, die - auch als Verschleißteile anzusehenden - Siebe zu verbilligen. Dabei handelt es sich bei diesen Teilen nämlich um recht teure Gegenstände, die oftmals in bestimmten Abständen zu ersetzen sind. Daher ist das besondere Bemühen der Hersteller solcher Siebe darauf gerichtet, diese möglichst preiswert herstellen zu können. Andererseits müssen sie aber sehr genau gefertigt sein, da bekanntlich kleine Maßabweichungen oder Verformungen schon zu störenden Veränderungen der Siebwirkung führen. Drucksortierer sind mit Suspension gefüllt, in der sich der schon erwähnte Räumer mit hoher Geschwindigkeit dicht am Sieb vorbeibewegt. Das führt zu hohen hydraulischen Kräften und Pulsationen.

Bekanntlich gibt es bei den Sieben unterschiedliche Formen der Sortieröffnungen. Man unterscheidet zwischen im wesentlichen runden Öffnungen und länglichen, wobei die länglichen Öffnungen im Extremfall Spalte sind, die über die gesamte Axialerstreckung der Siebkörbe verlaufen. Die Herstellungsverfahren sind an die Sortieröffnungen angepaßt, weshalb sie sich oft für Lochsiebkörbe und Spaltsiebkörbe wesentlich unterscheiden.

Für Spaltsiebe sind bereits moderne Herstellungsverfahren gefunden worden, bei denen die Sortieröffnungen, also die Spalte, zwischen parallel angeordneten Stäben gebildet werden.

Da die Anzahl der Schlitze im wesentlichen der Anzahl der Stäbe entspricht, ist dieses Verfahren wegen der Vielzahl der Stäbe sehr aufwendig und nur für Schlitzsiebe geeignet. Ein entsprechendes Herstellungsverfahren zeigt die DE 44 35 538 A1.

Bei Lochsieben werden die Sortieröffnungen in der Regel durch an sich bekannte Verfahren, wie z. B. Bohren oder Elektro-Erosion, in eine Blechplatte eingebracht. In speziellen Fällen werden gestanzte Bleche verwendet. Auch wenn die Produktionsabläufe durch automatisch arbeitende Maschinen, insbesondere der Bohrwerke, rationalisiert werden konnten, sind sie immer noch recht teuer.

Aus der DE 43 03 892 A1 ist ein Sieb bekannt, welches aus einzelnen mit Öffnungen versehenen Siebelementen besteht. Diese werden mit Hilfe von keilförmigen Leisten durch Schnappverschlüsse an Tragprofilen befestigt. Die Keilform bedingt dabei eine gewünschte Schrägstellung der Siebelemente. Die Siebe sind überwiegend aus Kunststoff hergestellt und für den Einsatz von grobkörnigem Gut, z. B. Baustoff, Erze oder dergleichen geeignet.

Auch die EP 0 167 999 A2 ist auf Kunststoffsiebe gerichtet. Die Siebelemente werden durch Kunststoffprofile oder -bolzen an einer tragenden Unterkonstruktion durch Einrasten befestigt. Eine ähnliche Befestigung von Siebelementen zeigt die DE 33 07 916 A1. Auch dort wird vorgeschlagen, Kunststoffprofile in eine tragende Unterkonstruktion einrasten zu lassen. Hohe hydraulische Kräfte (Wechselimpulse) können solche Verbindungen nicht aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Sieben zu schaffen, mit dem die Kosten reduziert werden können, ohne daß die Qualität schlechter wird. Auch soll der Aufwand bei der Produktion von Sieben von unterschiedlicher Größe gering sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Derartige Siebstreifen sind einfacher zu bohren als die kompletten Siebbleche, da sie schmaler sind und leicht in einem relativ kleinen Bohrwerk bearbeitet werden können. Bei Herstellung und Montage der Teile ist ein hoher Automatisierungsgrad möglich. In vielen Fällen können sie wegen der mittragenden Profilstäbe eine geringere Wandstärke haben als aus einem Stück geformte, gelochte Siebe oder Siebmäntel. Wichtig ist auch, daß je nach Anforderung und Größe des Durchsatzes in der Praxis unterschiedlich große Plansiebe oder Siebkörbe erforderlich sind. Während nach dem Stand der Technik hergestellte Siebkörbe unterschiedlicher Größen große und aufwendige Fertigungsanlagen erfordern, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf derselben Anlage Siebkörbe unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Höhe hergestellt werden. Ähnliches gilt auch für ebene Siebe unterschiedlicher Größe.

Bei den mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Siebkörben oder Siebschalen entfällt wegen des Aufbaus aus meheren Siebstreifen das problematische Biegen von gelochten, großflächigen Siebblechen, welches dazu führen kann, daß die Siebkörbe nicht ausreichend präzise herstellbar sind.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 Teil eines erfindungsgemäß hergestellten Siebes während der Herstellung;

Fig. 2+3 jeweils Varianten mit unterschiedlichen Profilstäben;

Fig. 4 perspektivisch: Teil eines erfindungsgemäß hergestellten Siebes nach Durchführung der Verformung;

Fig. 5 Teilansicht eines durch das Verfahren hergestellten Plansiebes.

Auf der Fig. 1 erkennt man die Bauteile, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Siebes benötigt werden in bereits gefügter Anordnung, jedoch vor dem Verformungsschritt. Dabei sieht man Siebstreifen 2 mit den bereits eingebrachten Sortieröffnungen 7, die hier beispielhaft von oben nach unten, was der geplanten Strömungsrichtung entspricht, sich konisch erweiternde Bohrungen aufweisen. Selbstverständlich sind auch andere Öffnungsformen denkbar. Die Siebstreifen 2 enthalten an ihren Längsseiten 4 über ihre Längserstreckung Formflächen 5. Diese sind hier schräge Ebenen, die sich seitlich auf den Erhebungen 9 an den Siebstreifen befinden. Die Profilstäbe 1 enthalten beidseitig gegenüberliegende Nuten 8, welche im wesentlichen den genannten Formflächen 5 der Siebstreifen 2 komplementär entsprechen. Auf diese Weise ist ein Formfügeverbund zwischen den Siebstreifen und den Profilstäben möglich. Die Profilstäbe 1 ihrerseits sind mit einer Fügekontur 10 versehen, hier unten gezeichnet, und weisen an der der Fügekontur entgegengesetzten Seite 10, der Kopfseite, Erhebungen 11 auf. Der eine, hier teilweise gezeichnete Träger 3 hat nach oben hin offene Ausnehmungen 6, die in einem Abstand a zueinander eingebracht sind. In diese Ausnehmungen 6 sind die Profilstäbe 1 mit Hilfe ihrer Fügekontur 10 verankert. Der Abstand a und die Breite b der Siebstreifen 2 sind so gewählt, daß ein eng anliegender Verbund zwischen Siebstreifen und Profilstäben entsteht.

Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der die Profilstäbe 1 auf der der Fügekontur 10 gegenüberliegenden Kopfseite eine Erhebung 11 aufweisen, deren Oberkante abgeschrägt ist und die zur Oberseite 12 des benachbarten Siebstreifens den Winkel α einnimmt. Zweckmäßig ist es, daß die Kopfseite des Profilstabes sowie die Oberseite 12 des Siebstreifens auf der Räumerseite des Siebes liegen, wobei mit Räumerseite die Seite gemeint ist, auf der - wie bereits eingangs erwähnt - ein Räumer vorbeibewegt wird. Derartige Abschrägungen haben im Zusammenwirken mit dem Räumer und der anströmenden Suspension eine turbulenzerhöhende Wirkung, was zumeist zur Freihaltung der Sortieröffnungen von Vorteil ist. In der Regel wird die Abschrägung so gewählt, daß sie, in Räumerbewegungsrichtung (Pfeil R) gesehen, die Strömung von der Oberfläche der Siebstreifen weglenkt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel enthält ein Siebstreifen, in Querrichtung betrachtet, zwei Reihen von Sortieröffnungen. Wieviele solcher Reihen in Querrichtung der Siebstreifen angeordnet werden, hängt von den späteren Einsatzbedingungen, unter denen das erfindungsgemäß hergestellte Sieb benutzt werden soll, ab.

Die Ausgestaltung der Kopfseite an den Profilstäben 1 richtet sich nach den Einsatzbedingungen des Siebes. Wie bereits erwähnt, können Maßnahmen an der Kopfseite zu gewünschten Turbulenzen führen, die die Funktion des Siebes verbessern. Daher fällt diesen Profilstäben sowohl eine Tragefunktion für die Siebstreifen zu, als auch eine hydraulische Funktion, insbesondere wegen der Möglichkeit zur Ausgestaltung des Kopfteiles. Es sind Fälle denkbar, bei denen der Kopfteil möglichst klein gehalten wird, so daß er sich im wesentlichen an den Verlauf der Oberkante des Siebes angleicht. Hierzu sind im Rahmen der Erfindung Gestaltungsmöglichkeiten vorhanden. Z. B. kann auch, muß aber nicht, wie in Fig. 3 gezeigt, die Führungsgeometrie umgekehrt werden, d. h. daß die Siebstreifen 2' Nuten 13 enthalten und die Profilstäbe 1' Vorsprünge 14.

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung das Beispiel eines erfindungsgemäß hergestellten bogenförmigen Siebes als Teilansicht. Es kann zu einer Siebschale oder zu einem Siebzylinder (Siebkorb) gehören. Da der zur Herstellung des Siebes notwendige Verformungsschritt bereits erfolgt ist, erkennt man die endgültige Bogenform.

Fig. 5 ähnelt in manchem der Fig. 3, stellt aber im Gegensatz zu dieser das bereits fertig geformte Sieb dar. Profilstäbe 1, Siebstreifen 2 und Träger 3 sind durch Eigenspannungen (Pfeile F) formschlüssig fest miteinander verbunden, wobei sich hier die Form eines ebenen Plansiebes gebildet hat.

Nicht ausdrücklich dargestellt sind solche Maßnahmen, mit denen an den Kontaktflächen zusätzliche Verbindungen durch Löten, Kleben oder Schweißen hergestellt werden. Die Maßnahmen selbst sind dem Fachmann an sich bekannt. Dadurch läßt sich in schwierigen Anwendungsfällen die Festigkeit des Siebes weiter erhöhen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Sieben, welche eine Vielzahl von Sortieröffnungen (7) aufweisen und in Drucksortierern der Zellstoff- und Papierindustrie einsetzbar sind, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

1. Siebstreifen (2, 2') mit Sortieröffnungen (7) werden hergestellt, welche an den Längsseiten (4) mit über ihre Längserstreckung gleichen Formflächen (5, 5') versehen sind,
2. mindestens zwei leistenförmige Träger (3) werden an einer Seite mit Ausnehmungen (6) in einem bestimmten Abstand (a) versehen,
3. Profilstäbe (1, 1') werden hergestellt, deren Profil auf einer Seite eine Fügekontur (10) hat, die den Ausnehmungen (6) in den leistenförmigen Trägern (3) komplementär entspricht, und das außerdem beidseitig gegenüberliegende Nuten (8) oder Vorsprünge (9) enthält, welche zumindest teilweise denjenigen der Formflächen (5, 5') der Siebstreifen (2, 2') komplementär entsprechen,
4. die Profilstäbe (1, 1') werden parallel zueinander in die Ausnehmungen (6) der Träger (3) eingelegt oder eingeschoben,
5. die Siebstreifen (2, 2') werden parallel zueinander jeweils zwischen die Profilstäbe (1, 1') geschoben,
6. die Träger (3) werden verformt und dadurch in ihre endgültige Form gebracht, wobei durch die Verformung die formschlüssig eingesetzten Profilstäbe (1, 1') eingeklemmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6) in den leistenförmigen Trägern (3) durchweg im gleichen Abstand (a) voneinander angebracht und die Siebstreifen (2, 2') durchweg mit gleicher Breite (b) hergestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Profilstäbe (1, 1') auf der der Fügekontur (10) gegenüberliegenden Seite mit einer Erhebung (11) versehen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (11) mit einer Schräge versehen wird, die zur Oberseite (12) der Siebstreifen in einem Winkel zwischen 3 und 30° steht.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstreifen (2, 2'), in ihrer Querrichtung betrachtet, jeweils mit maximal drei Reihen von Sortieröffnungen (7) versehen werden.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (3) durch plastische Verformung zu Ringsegmenten gebogen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (3) durch plastische Verformung zu in sich geschlossenen Ringen gebogen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßflächen der Träger (3) miteinander nicht lösbar, z. B. durch Löten oder Schweißen verbunden werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (3) beim Verformen eine Bogenform erhalten und die Krümmungsmittellinie auf der Seite der Siebstreifen (2, 2') liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (3) vor dem Einlegen der Profilstäbe (1, 1') elastisch so verformt werden, daß sich die Ausnehmungen erweitern und nach dem Zusammenfügen von Trägern (3), Siebstreifen (2, 2') und Profilstäben (1, 1') durch elastische Rückverformung in ihre endgültige Form gebracht werden.

11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortieröffnungen (7) als Löcher mit Durchmesser zwischen 1 und 6 mm erzeugt werden.

12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Klemmverbindungen zusätzlich durch eine nicht lösbare Verbindung, wie z. B. Löten verstärkt wird.