DE29608938U1

DE29608938U1 - Device for sorting fibrous suspension

Info

Publication number: DE29608938U1
Application number: DE29608938U
Authority: DE
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: 1996-08-08
Anticipated expiration: 2006-05-19

Description

Seite 1 P835/S613dePage 1 P835/S613en

15. Mai 199615 May 1996

VOITH SULZER STOFFAUFBERÄTUNG GmbH. Ravensbura Device for sorting fibrous suspension

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 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.As is well known, sorting devices are used in the pulp and paper industry in which the suspension containing fibers is treated in a type of wet screening. In most cases, non-fiber contaminants are retained on a screen element due to their size and then separated. The fibers can pass through the sorting openings together with some of the water. Basically, such machines are widely known and are often used. The screen elements can have a cylindrical structure, in which case they are called screen baskets, or they can be essentially flat, i.e. designed as plate screens.

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 Raumelement eine Ablenkung der an der Sortieröffnung abgewiesenen Stoffe in Richtung zum Auslauf aus der Sortiervorrichtung bewirken.The strips placed on such sieves are usually intended to protect the sieve element from wear. They are therefore often made of particularly wear-resistant material, e.g. hard metal. In addition to the wear-reducing effect, they can also improve the function of the sorting device. Since such a sorting device has at least one clearing element, which is designed as a wing, for example, and is moved relatively close to the sorting element, the relative movement can generate additional vortices that help keep the sorting opening clear. In the case of fibrous material containing specks, the interaction of the clearing element and the strip can achieve a very desirable dissolution of the specks. In addition, the strips can be attached in such a way that, together with the space element, they cause the materials rejected at the sorting opening to be diverted in the direction of the outlet from the sorting device.

Seite 2 P835/S613dePage 2 P835/S613en

15. Mai 199615 May 1996

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 verschlechtern.Although there are already many measures and proposals to improve the throughput and the effectiveness of such sorting devices, the task of further increasing the throughput without thereby impairing the sorting effect still remains.

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

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 elevations is combined with expanded inlet cross-sections on the sorting element, which are significantly larger than the sorting cross-section. The sorting cross-section refers to the narrowest cross-section in the sorting opening, which is known to determine the sorting characteristics, i.e. the separation limit of such a screening element.

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 those skilled in the art that the throughput and the safety against blockages in a sieve element can be increased by widening the sorting openings, viewed in the direction of flow. This measure can be carried out in addition to the inventive design of the sorting sieve. What is crucial and surprising, however, is that even with a narrowing, viewed in the direction of flow, an improvement in the throughput is possible if a corresponding interaction of scrapers and attached strips on the inlet side of the sorting element is ensured.

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

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

Fig. 2 Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Sortiervorrichtung;Fig. 2 Top view 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 schematic: side view of a sorting device.

Seite 3 P835/S613dePage 3 P835/S613en

15. Mai 199615 May 1996

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 Siebeiement 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 Räumeiement 3 die Erstreckung c, die in besonders günstigen Ausführungen mindestens 8 Mai so lang ist wie der sekundäre Abstand b. Dadurch bildet sich eine ausgedehnte Saugzone unter dem Räumelement, die zur Siebfreihaitung dienlich ist.In Fig. 1, the part of the sorting device that is essential to the invention is shown schematically. The sieve element 1, drawn in section, can be seen, which contains a number of sorting openings 2. Two different designs of such sorting openings are shown as examples, whereby in reality the same holes are usually used for one and the same sieve element. The representation is chosen so that the inlet side 4 is at the top, i.e. the suspension is to be guided from top to bottom through the sorting openings 2. In principle, however, any position is possible. Three strip-shaped elevations 5 are shown on the inlet side 4. In order to prevent the sorting openings 2 from becoming blocked when the device is in operation, a clearing element 3 is moved relative to the sieve element 1. The sieve element 1 is usually installed permanently and the clearing element 3 is driven, for example, as the wing part of a rotor. In principle, however, kinematic reversal is also conceivable. The clearing element has different distances to the inlet side 4 of the sieve element 1 on its underside 8, which faces the sieve element. In the running direction, the primary distance a is smaller than the secondary distance b behind it. This useful design of the invention can help to keep the sorting openings 2 clear, as it generates suction pulses. Furthermore, the clearing wing is given a bead-like reinforcement at the very point that is subject to particularly high stress. Viewed in the direction of movement, the clearing 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 extended suction zone under the clearing element, which is useful for keeping the sieve clear.

Wie in den Ansprüchen beschrieben, weisen die Sortieröffnungen 2 an der Zulaufseite einen Zulaufquerschnitt 6 auf, der größer ist als der eigentliche Sortierquerschnitt 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 have an inlet cross-section 6 that is larger than the actual sorting cross-section. The sorting cross-section 7 is known to be the narrowest point of a sorting opening and decisively determines the separation characteristics of the device. The slightly varied sorting openings shown on the right have extensions towards the outlet side. This known means is intended to further reduce the tendency to blockage.

Seite 4 P835/S613dePage 4 P835/S613en

15. Mai 199615 May 1996

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 sketched in plan view. The arrangement of the sorting openings 2 and the strip-shaped elevations 5 can be seen in particular. The arrangement and alignment of these strip-shaped elevations relative to the direction of movement of the rotor can be selected in such a way that the movement of the rotor promotes the pushing away of the rejected materials on the strips.

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 schematically but in a little more detail. On the left, a sorting opening 2 is shown so that the inlet cross-section 6 and the sorting cross-section 7 are visible. The height h is also given, with which the strip-shaped elevations 5 protrude above the inlet side 4 of the screen element 1. The transition from the inlet cross-section 6 to the narrower cross-section downstream can, as shown here, take place in the gradual progression 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 Raumelement 3 in Form eines antreibbaren Flügelrotors so dicht an dem Siebelement 1 vorbeibewegt, daß Verstopfungen der Sortieröffnungen 2 verhindert werden. Das am Siebelement 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 into two chambers of unequal size by the sieve element 1. On the inlet side 4 of the sieve element 1, the space element 3 in the form of a drivable wing rotor is moved so close to the sieve element 1 that blockages of the sorting openings 2 are prevented. The material rejected by the sieve element is drained through the outlet connection 11 and the accepted material that was able to pass through the sieve through the accepted material connection 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, e.g. the sieve element 1 can be designed as a horizontal plate; it is also conceivable that additional sieve elements are present in the same housing. Furthermore, as already mentioned, the invention can also be applied to cylindrical sieve elements. A graphical representation of this is not necessary, since such devices are sufficiently known to the person skilled in the art.

Claims

Page 5 P835/S613de 15 May 1996 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), with at least one spatial element (3) movable relative to the inlet side (4) of the sieve element (1) and the sieve element (1) being provided with strip-shaped elevations (5) on the inlet side (4), characterized in that the sorting openings (2) on the inlet side (4) have an expanded inlet cross section (6) whose size 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 expanded inlet cross-section (6) gradually merges into the narrower cross-section following downstream, which in turn is constant downstream or expands again.

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

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

5. Device according to claim 2, 3 or 4,

Page 6 P835/S613en

15 May 1996

characterized in that the narrower cross-section following downstream is 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 enlarged 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 sieve surface.

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

9. Device according to claim 8, characterized in that the extension (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 sieve element (1) is substantially disc-shaped and that the space element (3) or the space elements (3) belong to a rotor arranged coaxially with the sieve element (1).

Page 7 P835/S613en

15 May 1996

11. Device according to claim 10, characterized in that the spatial element (3) has wings whose front edge, when viewed towards the sieve element (1), is curved in such a way that regions of the front edge lying radially further outwards have a more obtuse angle to the radius than regions lying further inwards.

12. Device according to claim 10, characterized in that the strip-shaped elevations (5) are aligned at an angle of -15° to + 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.