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Vorrichtung zum Entwässern von Faserstoffsuspensionen Die Erfindung
betrifft das Entwässern von Faserstoffsuspensionen, z. B. von Holzschliff, Zellstoff
und sonstigen Halb- und Ganzstoffen der Papier-, Pappen-, Karton- und Faserplattenfabrikation.
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Es ist bekannt, daß schwingende Siebe unter gewissen Arbeitsbedingungen
eine Eindickung bzw. eine Entwässerung von wäßrigen Faserstoffaufschwemmungen zu
bewirken vermögen. So hat man derartige Siebe bereits derart betrieben, daß man
der Schwingung in Richtung des Flüssigkeitsdurchtrittes eine zweite, die der Stofförderung
diente, überlagert. Da aber die Entwässerung unter sonst gleichen Bedingungen bei
verschiedenen Stoffaufschwemmungen sehr verschieden ausfällt, weil z. B. eine Holzschliffaufschwemmung
zufolge ihres hohen Schmierigkeitsgrades eine geringe, eine Aufschwemmung aus ungemahlenem
Natronzellstoff zufolge ihrer Röschheit eine außerordentlich starke Entwässerungsneigung
aufweist, wird nun die erfindungsgemäße Entwässerungsvorrichtung mit unabhängig
voneinander regelbaren Schwingungssystemen ausgestattet, d. h. mit Schwingungssystemen,
die sowohl in ihrer Intensität und Frequenz als auch in ihrer Richtung willkürlich
einstellbar sind.
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Es sind zwar fernerhin Vorrichtungen bekannt, die zum Absieben oder
Sichten körnigen Gutes dienen sollen und z. B. mit zwei unabhängig voneinander regelbaren
Schwingungssystemen ausgestattet sind, doch handelt es sich bei diesen bekannten
Einrichtungen nicht um Entwässerungsvorrichtungen, sondern vielmehr um Sicht- oder
Sortiervorrichtungen, bei denen die der Erfindung
zugrunde liegenden
Probleme; z. B. beliebig große Durchsatzmengen je nach Bedarf stark oder schwach
zu entwässern, überhaupt nicht in Erscheinung treten.
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Bei Absieb- oder Sichtvorrichtungen wird angestrebt, Stückgüter vorwiegend
körniger Beschaffenheit nach Korngrößen zu klassieren, wozu man beispielsweise Klassiersiebe
mit zwei oder mehreren hintereinanderliegenden Siebgeweben von verschiedener Maschenweite,
ebenso auch Stockwerksiebe mit übereinanderliegenden Siebgeweben anordnen kann.
Hierbei, also bei allen Vorrichtungen, bei denen es sich um Absieb- oder Sichteffekte
handelt, ist die erwähnte Maschenweite für den erwarteten Klassiereffekt maßgebend
Schüttelvorgänge, wie sie beispielsweise bei solchen Vorgängen auch angewendet werden
können, haben lediglich untergeordnete Bedeutung und dienen nur der Auflockerung
des Siebgutes bzw. seiner Transportierung.
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Bei Eindickmaschinen ist dagegen jede Materialsichtung durch
geeignete Ausbildung des Unterlaggewebes oder der Unterlagschicht zu vermeiden,
vielmehr lediglich Feststoff und Flüssigkeit voneinander zu trennen, die verschiedenen
Größen des Feststoffes aber in ihrer Gesamtheit beisammenzulassen. Maßgebend ist
bei dieser Art von Eindickvorrichtungen der Schüttelimpuls, also die Wucht, mit
der die Flüssigkeit von dem Festgut entfernt wird.
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Wird der Eindickorganismus beispielsweise zur Rückgewinnung von Fasern
aus hochverdünnten Fabrikationsabwässern, also als Stofffänger verwendet, was mit
der erfindungsgemäßen Apparatur ohne weiteres möglich ist, so kommt es wiederum
nur darauf an, die Festsubstanz möglichst quantitativ zurückzuhalten, also lediglich
die Suspensionsflüssigkeit abzuscheiden, keinesfalls aber dabei eine Fraktion der
Festsubstanz, etwa die Kurzfaser, zu verlieren.
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Die Erfindung findet Anwendung sowohl auf dem Gebiet der schwingenden
Rundsiebe als auch auf dem der schwingenden Plansiebe.
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Zur Durchführung der Erfindung kann man sowohl die bekannten Rundsiebe
als auch die bekannten Plansiebe benutzen, sofern sie den zur quantitativen, verlustlosen
Eindickung erforderlichen Feinheitsgrad in der Maschenweite aufweisen. Um die gewünschte
Wirkung zu erzielen, muß man ein Rundsieb so lagern, daß es unabhängig voneinander
regelbare Schwingungen senkrecht zur Zylinderachse und gleichzeitig in Richtung
Zylinderachse ausführen kann, während man ein Plansieb senkrecht zur Siebebene und
außerdem unabhängig davon in der Siebebene oder unter einem beliebigen Winkel zu
ihr schwingen lassen muß. In jedem Falle sollen beide Schwingungen voneinander unabhängig,
d. h. sowohl ihrer Richtung als auch Intensität nach variabel sein. Hierbei bewirken
die bei Rundsieben senkrecht zur Zylinderachse und bei Plansieben senkrecht zur
Siebachse - also in Richtung des Flüssigkeitsdurchtrittes durch das Sieborgan -
ausgeführten Schwingungen eine regelbare Eindickung bzw. Entwässerung der Faserstoffsuspension,
während die Schwingungen des Rundsiebes in Richtung der Zylinderachse bzw. die des
Plansiebes in oder unter einem beliebigen Winkel zur Siebebene der regelbaren Wegbeförderung
des eingedickten Stoffes dienen. Die letztere Wirkung kann noch in bekannter Weise
durch Schrägstellen des Sieborgans vergrößert werden.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung bedeutet die
Anwendung in einer Folge von Entwässerungsstufen unter beliebiger Zusammenschaltung
von schwingenden Rundsieben und schwingenden Plansieben.
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Abb. I zeigt schematisch eine der möglichen Ausführungsformen der
Erfindung als Beispiel für den in zwei Hauptrichtungen geschüttelten Rundsiebzylindereindicker;
Abb.2 zeigt schematisch eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel
für den in zwei Hauptrichtungen geschüttelten Plansiebeindicker.
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In Abb. z bedeutet a den mit Siebtuch überzogenen Zylinder, welcher
über oder in einem Trog b umläuft. Der Zylinder a ist in senkrecht abgefederten
Halslagern c gelagert. Durch zwei Unwuchten d erhält der Zylinder a eine in radialer
Richtung wirksame Vibration, deren Amplitude von der Federung und deren Frequenz
von der Drehzahl der Unwuchten abhängig ist. Schließlich ist der Zylinder auch in
Längsrichtung federnd gelagert, angedeutet durch das Federelement e. Der Antrieb
zur längsgerichteten Vibration f kann aus einem beliebigen, für solche Zwecke bekannten
Bauelement des klassischen Maschinenbaus, z. B. aus Exzenter, Kurbel, Unwuchten
u. a., bestehen. In der Stoffrinne g fließt mit hoher Verdünnung die einzudickende
Suspension in den Zylinder a, wird darin sehr intensiv entwässert, aus der Entwässerungszone,
die etwa bei i liegen könnte, durch die überlagerte, zweite Schwingung herausbefördert
und fällt schließlich in stark eingedicktem Zustand in eine mit Schnecke ausgestattete
Förderrinne 7a, um dem nächsten Arbeitsgang mit beliebiger, konstanter Konzentration
kontinuierlich zugeführt zu werden. Das Suspensionswasser dringt indessen durch
die Maschen oder Schlitze des Zylinders a, wird im Trog b aufgefangen und fließt
zu einer Pumpe j.
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In Abb. 2 bedeutet k das in einem Versteifungsrahmen l eingespannte,
feinmaschige Sieb, in eine - unter Umständen auch zwei nebeneinander angeordnete
- regelbare Unwuchten, die als Schwingungserreger dienen, n mindestens zwei Blattfedern,
welche in o derart gelagert sind, daß die Lagerstellen längs eines Viertelkreisbogens
verschiebbar sind. Dadurch ermöglicht man eine ebenso leicht handhabbare als auch
wirksame Verstellung der beiden Schüttelkomponenten in bezug auf ihre Wirkungsrichtung.
Will man z. B. intensiv entwässern, stellt man die Blattfedern mehr waagerecht,
so daß sich das Sieb hauptsächlich in senkrechter Richtung bewegt, während in waagerechter,
also
in Förderrichtung, nur eine sehr kleine Schwingungskomponente übrigbleibt, welche
den Abtransport des Stoffes wunschgemäß bremst. Will man dagegen weniger eindicken,
so stellt man die Blattfedern mehr senkrecht, wodurch eine stärkere Förderwirkung
zustande kommt. Den absoluten Durchsatz steuert man hierbei durch Regelung der Frequenz
der Unwucht bzw. von Haus aus durch richtige Dimension der Siebbreite. Je mehr Stoff
durchgesetzt werden muß, desto höher muß die Drehzahl der Unwucht sein, wenn vorausgesetzt
wird, daß der Entwässerungsgrad derselbe bleiben soll wie bei geringerem Durchsatz.
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Über die Rinne g wird die stark verdünnte Suspension auf das Plansieb
k geleitet und verläßt es als mehr oder weniger stark eingedickter Stoff am anderen
Ende des Plansiebes, um in eine Förderrinne h zu fallen. Das Suspensionswasser tritt
vornehmlich bei p durch die Maschen des Siebes. Je geringer der Faserverlust sein
soll, desto feinmaschiger ist das Siebgewebe zu wählen. Aus dem Auffangtrog
q fließt das Wasser zur Pumpe j, um von hier in den Rückwasser-, Verdünnungswasser-oder
Abwasserkreislauf geleitet zu werden. Die Sieblänge ist abhängig von dem geforderten
maximalen Eindickungsgrad, d. h. je höher der maximale Eindickungsgrad sein soll,
desto länger muß die Sieblänge - in Durchflußrichtung - sein.