DE2731750A1

DE2731750A1 - Verfahren zum ausbreiten eines stroms und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2731750A1
Application number: DE19772731750
Authority: DE
Inventors: Ronald Dewayne Cruea; Arthur James Sternby
Original assignee: Black Clawson Co
Current assignee: Black Clawson Co
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1978-01-26
Also published as: FR2359244A1; BR7704242A; SE7708272L; JPS6114280B2; GB1583806A; CA1089372A; JPS5314805A; US4071193A

Description

Verfahren zum Ausbreiten eines ,Stroms und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Bei einer Vielzahl von Tätigkeiten ist es erwünscht, einen Materialstrom aus z. B. einem runden Rohr in einen Strahl umzuwandeln, der im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt hat. Bei Langsieb-Paniermaschinen nebst Zufuhrzylinder, Eindickern mit laufendem Gurt oder anderen laufenden Sieben und Entwässerungsoberflächen trifft dies z. B. zu, und ein Stoffauflaufkasten mit einer rechteckigen Staulatte oder Stauöffnung wird zu diesem Zweck verwendet.

Eine ähnliche Umwandlung ist beim Beschicken gewisser Arten von stationären Sieb- und Entwässerungsvorrichtungen erwünscht. In der in den USA unter der Serial-No. 614 885 anhängigen, am 19. September 1975 von der Anmelderin in USA eingereichten Anmeldung ist eine Vorrichtung beschrieben,welche eine verbesserte, im allgemeinen aufrechte Entwässerungsoberfläche parabolischer Gestalt aufweist. Wie in dieser Anmeldung beschrieben, wird der Entwässerungsoberfläche aus einer Reihe von Düsen Material zugeführt, welche entlang dem abstromigen Ende der Oberfläche angeordnet sind.

Die US-Patentschrift 2 996 182 beschreibt ebenfalls ein stationäres Sieb, in welchem Material über eine Sieboberfläche zum

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Separieren von Flüssigkeiten und Feststoffen fließen gelassen wird. Geiräß Darstellung hat das Sieb eine kreisförmige Sieboberfläche und eine Verlängerungsplatte, auf welcher eine Reihe von Rohren Materialstrahlen tangential führen oder richten, so daß sich die Strahlen vereinigen können, bevor sie die Sieboberfläche erreicht haben.

Wo eine seichte, rechteckige Stauvorrichtungsöffnung oder eine Vielzahl von Rohren oder Düsen mit kleinem Durchmesser verwendet werden, um Material einer Sieb- oder Entwässerungsoberfläche zuzuführen, ist selbstverständlich die Gefahr der Blockade an der Stauvorrichtugsöffnung oder an den Auslässen von den Rohren oder Düsen groß, wurde aber als notwendiger Nachteil in Kauf genommen, welcher zum Umwandeln der Strömung zu dem gewünschten Zustand zum Absetzen auf ein Sieb oder eine Entwässerungsoberfläche oder quer über diesen dazugehört.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Flußausbreitvorrichtung zum Umwandeln eines Materialstromes, der aus einer Beschickungsleitung austritt, zu einem ziemlich breiten, seichten oder flachen Strom, der über eine Sieb- oder Entwässerungsoberfläche strömen soll.

Gemäß der Erfindung ist eine gekrümmte, nicht perforierte Platte, die vorzugsweise einen recht kleinen Krümmungsradius

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hat, neben dem aufstromigen Ende der Sieb- oder Entwässerungsoberfläche angeordnet und eine Leitung oder Führung ist vorgesehen, um das Material gegen die gekrümmte Platte neben ihrem oberen Ende aufprallen zu lassen.

Die Strömung prallt direkt auf die Oberfläche der gekrümmten Platte und kreuzt sich mit dieser in einer nicht tangentialen Richtung und unterzieht sich beim Strömen über die gekrümmte Plattenoberfläche einer abrupten aber gleichmäßigen Richtungsänderung. Infolgedessen läßt die Trägheit des Materials dieses sich aus einer recht tiefen Strömung mit schmaler Breite, wie z. B. aus einem kreisförmigen Rohr, zu einer recht seichten oder flachen Strömung mit großer Breite abflachen, so daß gleichzeitig, wenn das Material das obere Ende der Sieb- oder Entwässerungsbberflache erreicht, seine Breite sich der der Oberfläche nähert.

Bei Verwendung einer nicht perforierten Platte mit einem recht strammen oder festen Krümmungsradius und beim nicht tangentialen Zuführen des Materials gegen die Platte erhält man die gleiche Strömungeverbreiterung wie bei einer Vielzahl von Rohren mit kleinem Durchmesser oder bei einem breiten, seichten oder flachen, rechteckigen Auslaß, wie z. B. der Stauvorrichtung oder Staulippe einer Papiermaschine. Die Gefahr der Blockage ist jedoch offensichtlich erheblich herabgesetzt, wenn Hehrfach lohr- oder-itauvorrichtungsartige Auslaßöffnungen mit einer Beschickungsleitung mit großem Durchmesser ersetzt werden.

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In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß das Bntleerungsende der Beschickungsleitung aus flexiblem Material hergestellt sein kann. Das Entleerungsende der Leitung kann deshalb gegen die Oberfläche der gekrümmten Platte gedrückt sein und etwas deformiert sein, ao daß die Strömungsverbreiterung begünstigt wird. Wegen der Eigenschaft der Leitung, flexibel und elastisch zu sein, deformieren große Materialien, die sonst in einer starren, engen öffnung eingefangen werden könnten, die flexible Leitung und gehen durch das System hindurch und zu dem Sieb oder der Entwässerungsvorrichtung.

Aus den vorstehenden Ausführungen und der nachfolgenden Beschreibung wird man erkennen, daß durch die Erfindung eine verbesserte Strömungsaufbereitungsanlage geschaffen ist, um die Strömung oder den Fluß eines Materials zu einer recht breiten, flachen Strömung umzuwandeln, die in zweckmäßiger Weise auf ein Sieb oder eine Entwässerungsoberfläche oder über diese hinüber geführt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Strömungsausbreitungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Vorrichtung der Figur 1,

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Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Figur 2, jedoch unter Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Ansicht entlang der Linie 4-4 in Figur 3 und

Fig. 5 die Vorderansicht auf die erfindungsgemäfle Vorrichtung.

Gemäß Figur 1 kann die Erfindung in Verbindung mit einer Entwässerungs- oder Siebvorrichtung der in der oben erwähnten US-Anmeldung mit der Serial-No. 614 885 beschriebenen Art verwendet werden, wobei weitere mögliche Verwendungen auch bei Wandersieb- oder Entwässerungsvorrichtungen vorliegen, wie z. B. Papierherstellungsmaschinen oder dergleichen,sowie bei anderen festen Sieben und Entwässerungsvorrichtungen.

Die Vorrichtung 10 nach Figur 1 weist eine Entwässerungsober-^; fläche 12 auf, die aus einer Mehrzahl von in dichtem Abstand voneinander angeordneten Stangen besteht, über welche das Material strömen gelassen wird. In typischer Weise kann eine Suspension aus Papierherstellungsfasern über die Oberfläche 12 beim Eindicken strömen gelassen werden.

Neben der aufstromigen Kante 14 der Fläche 12 ist eine gekrümmte Platte 16 montiert, die in eine abstromige Kante 18 mündet, die in gleicher Ebene wie die benachbarte Kante der Fläche 12 liegt oder vorzugsweise gemäß Darstellung außerhalb derselben angeordnet ist. Wie man am besten aus Figur 2 erkennt, hat die Platte

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16 einen recht strammen oder festen Krümmungsradius. In der Praxis fand man, daß ein im wesentlichen konstanter Krümmungsradius in zufriedenstellender Weise arbeitet, obwohl der Krümmungsradius der Platte 6 auch ungleichmäßig sein kann. Die Platte 16 kann im Vergleich zur Oberfläche 12, die etwa Parabolgestalt hat, einen erheblich geringeren Krümmungsgrad haben als die nicht perforierte Platte 16, wie man aus Figur 2 erkennt.

Über der Oberseite der Vorrichtung 12 erstreckt sich ein Verteiler 20, an welchem über geeignete Ventile 22 eine Leitung 24 angeschlossen ist. Das Ende dieser Leitung 24 ist in nicht tangentialer Lage zu der unperforierten Platte 16 angeordnet, wie in Figur 2 gezeigt ist. Sobald gemäß Figur 4 der Materialfluß mit großer Tiefe und schmaler Breite aus der Leitung 24 austritt, veranlaßt der schnelle Richtungswechsel der Materialströmung, und zwar sowohl aufgrund seiner nicht tangentialen Beschickungsrichtung zur Platte 16 als auch des relativ starken Krümmungsradius der Platte 16, daß die Querschnittsform der Strömung sich zu einer recht breiten, seichten oder flachen Strömung etwa derselben Breite ändert wie die Breite des aufstremigen Endes der Oberfläche 12.

Infolgedessen ist die Notwendigkeit der Verwendung einer Vielzahl von ZufUhrungsrohren mit recht kleinem Durchmesser, wie bei den bekannten Festsieb- oder Entwässerungsvorrichtungen, oder eine recht flache oder seichte Öffnung der Stoffauflaufkasten-Staslippe nicht notwendig, und man erhält eine Umwandlung der Form

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des Strömunqsquerschnittes zn den gewünschten breiten und flachen Maßen mit minimaler Gefahr der Blockage oder Verstopfung.

In den Figuren 3 und 4 ist eine andern Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei welcher ein Stück eines flexiblen Rohres oder Schlauches 26 am Ende der Leitung 24 angebracht ist. Wie man in den Figuren 3 und 4 sieht, kann die Leitung 26 gegen die Platte 16 hin deformiert werden, um eine etwas abgeflachte Gestalt vorzusehen und dadurch die Strömungsverbreiterung zu begünstigen.

Das Mündungs- oder Endteil 26 ist deshalb zwar bezüglich des Teils 24 der Leitung etwas eingeschnürt oder eingeengt, aber große Gegenstände können immer noch leicht durch das System hindurchgehen, und zwar wegen der Flexibilität des Teils 26, welches sich so deformiert, daß es auch die Möglichkeit des Durchgangs für große Gegenstände schafft.

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Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath t d-β2 Wiesbaden ι 13. Juli 1977

Dr. Dieter Weber ^S'^B

Dipl.-Phys. Klaus Seiifert 2731750

Gunw-Frayttf-Stra*· β * (OMMI 37(7» TdegnauMdKMi WILLPAnNT

PATENTANWÄLTE " τ*.*_: 4 186 247

File 6148

The Black Clawson Company, 605 Clark Street, Middletown, Ohio 45Ο42 /USA

Verfahren zum Ausbreiten eines Stroms und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Priorität: 19. Juli 1976 in USA, Serial-No. 706 583

Patentansprüche

1.)Verfahren zum Ausbreiten eines Materialstromes beim Zuführen desselben zu einer im allgemeinen parabolisch gekrümmten Materialbehandlungsoberfläche, bei welchem eine Materialströmung aus einer Beschickungsleitung austreten gelassen wird,

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ORIGINAL INSPECTED

dadurch gekennzeichnet, daß beim Austreten des Materials aus der Leitung dieses seine Strömungsrichtung ändert, die Strömungsrichtung des Materials kontinuierlich geändert wird, wenn das Material aus der Leitung zu einer aufstromigen Kante der parabolisch geformten Materialbehandlungsoberfläche strömt, daß bei dem kontinuierlichen Richtungswechsel der Strömung diese entlang einem gekrümmten Weg mit im wesentlichen konstantem Radius unmittelbar aufstromig von der aufstromigen Kante der parabolisch gekrümmten Materialbehandlungsoberfläche geführt wird und daß beim Entleeren>_lassen das Entleeren oder Ausströmen des Materialstromes aus der Leitung in nicht tangentialer Richtung bezüglich des gekrümmten Weges erfolgt, wodurch die Strömung durch Trägheitskräfte von einer Strömung mit recht schmaler Breite und erheblicher Tiefe zu einer solchen Strömung transformiert oder umgewandelt wird, welche eine geringe Tiefe hat, recht seicht oder flach ist und eine große Breite hat.

.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material zu der Behandlungsoberfläche an einer Stelle zugeführt wird, die im Abstand außerhalb derselben an der aufstromigen Kante der Oberfläche angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Querschnittsform der Materialströmung unmittelbar vor dem Entleeren oder dem Ausströmen des Materials aus der Leitung geändert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3 mit einer breiten Materialbehandlungsoberfläche, die ein aufstromiges Ende und ein abstromiges Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsausbreitungsvorrichtung (10) eine im allgemeinen nicht perforierte Platte (16) aufweist, deren untere Kante (18) sich im wesentlichen mit dem aufstromigen Ende (14) der Materialbehandlungsoberfläche erstreckt, wobei die Platte (16) eine scharf gekrümmte Oberfläche mit einem recht kleinen Krümmungsradius hat, und daß eine Leitung (24) eine bezüglich der Breite des Siebes (12) recht enge Breite hat und ihr Auslaß nicht tangential zu der gekrümmten Oberfläche der Platte (16) und zu ihrem oberen Teil geführt ist, wobei auf die gekrümmte Plattenober fläche (16) aus der Leitung (24) aufprallendes Material einer gleichmäßigen oder glatten, aber schnellen Richtungsänderung unterzogen wird, wodurch eine infolge Trägheit eingeführte Maßänderung der Querschnittsform der Strömung hervorgerufen wird aus einer Strömungsform mit recht großer Tiefe und enger Breite, welche sich der Gestalt oder Form des recht engen Leitungsausganges (24) nähert, zu einer Strömung mit recht flacher Tiefe und großer Breite, die etwa der Breite der recht breiten Materialbehandlungeoberfläche (12) ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Platte (16) an ihrer unteren Kante (18) bezüglich der Materialbehandlungsoberfläche (12) an deren aufstromigen Ende (14) angehoben oder erhöht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlußteil (26) der Leitung (24) flexibel ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß- bzw. Endteil (36) der Leitung (24) einen Auslaß hat, welcher gegen die gekrümmte Plattenoberfläche (16) deformiert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21) aus einer einzigen Leitung besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurdi gekennzeichnet, daß die Materialbehandlungsoberfläche (12). eine feste Oberfläche im allgemeinen parabolischer Form ist und daß die Oberfläche der Platte (16) einen im wesentlichen konstanten Krümmungsradius hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-9 mit einer im allgemeinen vertikal ausgerichteten, parabolisch geformten Entwässerungsoberfläche recht großer Breite, die aus einer Mehrzahl von im allgemeinen horizontal angeordneten, sich im Ab-

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stand erstreckender Stangen besteht, und mit einer Führungseinrichtung des zu siebenden bzw. zu sortierenden Materialstromes über die Entwässerungsoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht perforierte Platte (16) eine untere Kante (18) aufweist, die mit einem aufstromiqen Ende (14) der Entwässerungsoberfläche (12) verbunden ist, die nicht perforierte Platte (16) eine gekrümmte Oberfläche mit einem im wesentlichen konstanten Krümmungsradius und einem im wesentlichen größeren Grad an konkaver Form hat als die der im allgemeinen parabolischen Entwässerungsoberfläche (12). eine einzelne Leitung (24) im wesentlichen zentral oder mittig bezüglich der Breite der gekrümmten Platte (16) angeordnet ist und ein flexibles Auslaßende (26) aufweist, welches aus einem im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt durch Eingriff des Auslasses (24) gegen die gekrümmte Plattenoberfläche (16) deformiert ist, und daß die Breite der Leitung (26) im wesentlichen geringer ist als die Breite der Entwässerungsoberfläche (12) und die Strömungsachse aus der Leitung (24) die gekrümmte Plattenoberfläche (16) nicht tangential kreuzt oder schneidet, wobei zu entwässerndes Material nach dem Austreten aus der Leitung (24) und dem Aufprallen auf die gekrümmte Plattenoberfläche (16) um eine glatte oder gleichmäßige, aber relativ scharfe Krümmung geführt ist, derart, daß die aus der Leitung (24) kommende Strömung in eine solche mit recht geringer Tiefe und großer Breite neben dem aufstromigen Ende (14) der Entwässerungsoberfläche (12) umgeformt wird.

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