DE10115298A1 - Drucksortierer zum Entfernen von Störstoffen aus einer störstoffhaltigen Papierfasersuspension - Google Patents

Abstract

Der Drucksortierer dient zur Entfernung von Störstoffen aus einer Papierfasersuspension (S) und weist ein Gehäuse (6) mit mindestens zwei Sieben (1, 2) auf. Die Siebe (1, 2) sind so angeordnet, dass sie nacheinander von der durch den Einlaufstutzen (3) in das Gehäuse eingeführten Papierfasersuspension (S) durchströmbar sind. In vorteilhaften Ausführungsformen ist der Drucksortierer mit feinen Schlitzen ausgestattet, wobei die Größe dieser Schlitze bei beiden Sieben (1, 2) etwa gleich ist. Der Drucksortierer eignet sich besonders zur Ausscheidung von feinen Störstoffen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Drucksortierer werden bei der Aufbereitung von Papierfasersuspensionen eingesetzt, und zwar um die Faserstoffsuspension in einer Nasssiebung zu bearbeiten. Dazu enthält ein solcher Drucksortierer mindestens ein Sieb, das mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen ist. Die in der Suspension enthaltenen Fasern sollen durch die Öffnungen hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile daran abgewiesen und aus dem Sortierer wieder herausgeleitet werden. Als Sortieröffnungen werden in der Regel runde Löcher verwendet oder Schlitze. In den meisten Fällen sind Drucksortierer der hier betrachteten Art mit Siebräumern ausgestattet, die dicht an dem Sieb vorbeibewegt werden. Dadurch wird in an sich bekannter Weise das Zusetzen der Sieböffnungen verhindert.

Es ist bekannt, dass die Drucksortierer grundsätzlich sowohl für die Aussortierung von relativ groben, als auch von sehr feinen Störstoffen verwendet werden können. Auf den jeweiligen diesbezüglichen Verwendungszweck werden solche Drucksortierer nicht nur durch Wahl der Siebe selbst, insbesondere deren Sortieröffnungen abgestimmt, sondern auch durch konstruktive Gestaltung der Maschine und Wahl der Betriebsparameter. Es ist inzwischen gelungen, mit vertretbarem Aufwand Siebe herzustellen, die sehr feine Öffnungen, z. B. Schlitze im Bereich von Zehntelmillimetern aufweisen. Dadurch gelingt es, auch sehr kleine Verunreinigungen von den Fasern zu trennen. Diese an sich positive Entwicklung hat allerdings dazu geführt, dass die Siebe und damit auch die Sortierapparate immer größer wurden. Auch die Stufenanzahl, d. h. die Anzahl der nacheinander von der Papierfasersuspension zu passierenden Drucksortierer, wurde größer.

Aus der DE 197 02 044 C1 ist ein Vertikal-Sichter für eine Faserstoffsuspension bekannt, welche in einer einzigen Maschine zwei Siebelemente aufweist. Bei diesem Sichter gelangt der zu sortierende Stoffstrom zuerst in den Bereich eines ebenen Vorsiebes, welcher auf der Zulaufseite mit einem Räumer freigehalten wird. Der Durchlauf durch dieses ebene Vorsieb wird dann in das Innere eines rotationssymmetrischen Siebkorbes geleitet, durch dessen Öffnungen der Gutstoff hindurchtritt, so dass die suspendierten Papierfasern durch diesen Siebkorb hindurch in den Gutstoffauslauf gelangen können. Ein solcher Sortierer soll insbesondere dann eingesetzt werden, wenn die zugeführte Faserstoffsuspension mit einer größeren Menge von Grobverunreinigungen vermischt ist. Das kommt bekanntlich bei der Altpapieraufbereitung dort vor, wo der Stoff direkt aus dem Stofflöser oder nach Passage einer nur die allergröbsten Verunreinigungen entfernenden Reinigungsvorrichtung stammt. Dieser bekannte Sortierer ist optimiert für die Ausscheidung von groben Verunreinigungen. Die freie Siebfläche ist relativ klein.

Die WO 00/58549 A1 zeigt einen Sortierer mit vertikalem Gehäuse, in dem sich zwei nacheinander von der zu reinigenden Papierfasersuspension durchströmte Siebelemente befinden. Dabei sind die beiden Siebelemente zumindest teilweise axial ineinander geschoben, was eine kompakte Bauweise ermöglicht. Auch dieser Sortierer ist für die Grobsortierung gedacht. Mit einem drehbar angetriebenen Siebkorb soll daher der Verschleiß reduziert werden, was aber die Maschine kompliziert und teuer macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Drucksortierer so zu bauen, dass er kompakt ist und auch bei feinen Störstoffen eine gute Trennwirkung hat.

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

Ein derart ausgebildeter Drucksortierer bietet den Vorteil, dass in ein und demselben Gehäuse mehrere, mindestens jedoch zwei Sortiervorgänge nacheinander ausgeführt werden können. So lässt sich die Anzahl der Drucksortierer entscheidend reduzieren. Eine Reihenschaltung, die sonst nur mit beträchtlichem maschinellen und regeltechnischen Aufwand möglich wäre, wird also mit einfachen Mitteln realisiert. Besondere Vorteile bietet ein solcher Drucksortierer in der Feinsortierung. Gerade an den Stellen der Faserstoffaufbereitung, an denen es um die Entfernung von besonders feinen Verunreinigungen geht (üblicherweise wird dort die Schlitzsortierung durchgeführt), müssen die dafür benutzten Drucksortierer relativ groß sein. Nur so können bei der Feinheit der Sortieröffnungen ausreichende Durchsätze betriebssicher gefördert werden.

Die Erfindung entfaltet ihre Vorteile besonders dort, wo die hintereinander geschalteten Siebe etwa gleiche Siebcharakteristik haben, d. h. im selben Größenbereich sortieren sollen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass in der technischen Praxis die Sortierung einer einzigen Stufe für die geforderte Qualität oft nicht ausreicht. Das ist darauf zurückzuführen, dass Störstoffe, die in derselben Größenordnung wie Fasern vorliegen, das Sieb mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit passieren können. Das gilt auch für die an sich hoch effektiven Drucksortierer mit Schlitzsiebkörben. Mit engeren Sortieröffnungen lässt sich dieses Problem nicht lösen. Deshalb muss ein weiterer gleichwirkender Sortierschritt mit dem bereits gereinigten Stoff vorgenommen werden, um dadurch die Wahrscheinlichkeit der Ausscheidung von schwer sortierbaren Stoffen zu erhöhen.

Neben den prozesstechnischen Gesichtspunkten, unter denen ein solcher Drucksortierer auszubilden ist, gibt es aber auch weitere Anforderungen, wie z. B. das leichte Öffnen solcher Maschine und die gute Erreichbarkeit der Siebe. Das ist deshalb wichtig, weil diese gelegentlich ausgebaut oder gereinigt werden müssen. Konstruktive Lösungen, die die Anordnung und Freihaltung der Siebe sowie die Führung der Stoffströme konkret betreffen, werden im Nachfolgenden noch beschrieben.

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

Fig. 1 Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit axial versetzten Siebkörben und zwei Rejektausläufen;

Fig. 2 ein ähnliches Beispiel, aber mit einem gemeinsamen Rejektauslauf;

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit einem rotierenden Siebkorb;

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit zwei feststehenden, axial ineinander geschobenen Siebkörben.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Drucksortierer weist ein Gehäuse 6 auf, in dem sich zwei Siebe, und zwar das erste - stromaufwärtige - Sieb 1 und und das zweite - stromabwärtige - Sieb 2, befinden. Der Drucksortierer ist so aufgebaut, dass die durch den oben liegenden Einlaufstutzen 3 einströmende Papiefasersuspension S zunächst zur Zulaufseite des ersten Siebes 1 geführt wird. An dieser Zulaufseite befinden sich Räumelemente 7 und 8, die zum Siebräumer 5 gehören. In an sich bekannter Weise wird durch die Bewegung der Räumelemente 7 und 8 das Sieb 1 von Verstopfung frei gehalten. Nachdem die Papierfasersuspension S das erste Sieb 1 passiert hat (Gutstoff A1), gelangt sie zunächst in den ersten Gutstoffraum 13 und dann in den Zulaufraum des zweiten Siebes 2. Mit diesem Sieb wird erneut eine Sortierung durchgeführt, so dass der Teil der Papierfasersuspension, der auch das zweite Sieb 2 passiert hat, durch den Gutstoffauslauf 4 aus dem Gehäuse 6 als Gutstoff A2 wieder herausgeführt wird. Beide Siebe werden radial von innen nach außen durchströmt. Das Abgewiesene bildet am ersten Sieb 1 einen Rückstand, der durch den ersten Rejektauslauf 9 als erster Rejekt R1 abgeführt wird. Ähnliches geschieht auch am zweiten Sieb 2, dessen Rückstand als zweiter Rejekt R2 durch den Rejektauslauf 10 das Gehäuse 6 verlässt. Für den Fall, dass auch die Entfernung von Luft oder Leichtstoffen gewünscht wird, kann ein solcher Drucksortierer einen zentralen Leichtstoffanschluss 19 aufweisen.

Der Vorteil der hier gezeigten Anordnung liegt u. a. darin, dass die Räumelemente 6 für beide Siebe 1 und 2 zum selben Siebräumer 5 gehören können. Ein solcher Drucksortierer wird üblicherweise als Vertikalsortierer aufgebaut und weist einen unten liegenden Antrieb für den Siebräumer 5 auf. Dabei gestattet es die Gehäuseteilung 18, den oberen Teil des Drucksortierers zu entfernen. Das ist gelegentlich erforderlich, um Wartungsarbeiten im Inneren vornehmen zu können. Wichtig ist, dass dabei der Siebräumer 5 und die Siebe 1 und 2 das axiale Auseinanderziehen gestatten. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, den Innendurchmesser des oben liegenden Siebes 1 kleiner zu gestalten als den des darunter liegenden Siebes 2.

Auch der in Fig. 2 gezeigte Drucksortierer weist zwei Siebe 1 und 2 auf, die axial zueinander so weit versetzt sind, dass sie sich in unterschiedlichen Räumen befinden. Anders als beim in der Fig. 1 gezeigten Sortierer wird hier die Faserstoffsuspension S über einen unten liegenden Einlaufstutzen 3 ins Gehäuse 6' eingeführt. Daher liegt das zuerst durchströmte Sieb 1 unten und das zweite Sieb 2 oben. Der Gutstoff A1, also der Durchlauf des ersten Siebes 1, wird aus dem ersten Gutstoffraum 13 über eine externe - hier pumpenfreie - Rohrleitung 17 in den Drucksortierer zurückgeführt, indem er in einen Zwischeneinlauf 16 gelangt, der sich am oberen Teil des Gehäuses 6' befindet. Die Sogwirkung am zentral gelegenen Zwischeneinlauf 16 kann den Transport der Suspension unterstützen. Ohnehin liegt bei Betrieb des Sortierers zwischen Einlaufstutzen 3 und Gutstoffauslauf 4 ein von außen aufgebrachtes Druckgefälle an. Soll dieser Überdruck den Druckverlust beider Siebe ausgleichen, kann das in speziellen Fällen den Druck im Zulaufraum des ersten Siebes sehr erhöhen. Um diesen Druck geringer halten zu können, wäre dann eine Druckerhöhungspumpe in der Rohrleitung 17 denkbar. Oder der Siebräumer-Rotor erhält an seiner oberen Stirnfläche Pumpschaufeln 23, die einen Druckanstieg bewirken.

Der Gutstoff A1 gelangt vom Zwischeneinlauf 16 in den Zulaufraum des zweiten Siebes 2. Wenn er dieses passiert hat und in den zweiten Gutstoffraum 14 gelangt ist, kann er als Gutstoff A2 durch den Gutstoffauslauf 4 aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Der spezielle Aufbau dieses Drucksortierers gestattet es, die beiden Rejekte R1 und R2 in einen gemeinsamen Rejektauslauf 11 aus dem Gehäuse auszuleiten. Eine unerwünschte Vermischung der Rejekte mit den Gutstoffen wird dabei durch diese Art der Konstruktion vermieden. Zur Steuerung der Rejektflüsse ist eine Blende vorgesehen, z. B. als Teil des Siebräumers 5, also mitdrehend. Mit Vorteil kann die Blende 12 verstellbar sein. Der Siebräumer 5 ist hier trommelförmig aufgebaut mit aufgesetzten Räumelementen, die ähnlich sein können wie in dem in Fig. 1 gezeigten Fall. Variationen von verschiedenen Räumelementen sind aber jederzeit möglich und richten sich nach den vorgefundenen Gegebenheiten und gestellten Anforderungen.

Eine besonders kompakte und platzsparende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers ergibt sich dann, wenn die beiden Siebe axial ineinander geschoben sind, sich also nicht in getrennten Räumen befinden. Das führt zu einem niedrigen Gehäuse 6". Eine solche Ausführung zeigt die Fig. 3. Bei diesen Drucksortierern wird die eingeführte Faserstoffsuspension S von oben eingeführt und radial von innen nach außen nacheinander durch die beiden Siebe 1 und 2 hindurchgeleitet. Dabei gelangen die Rejekte R1 und R2 in den unteren Teil des Drucksortierers und werden getrennt voneinander abgeführt. Die hier dargestellte Ausführungsform hat als Besonderheit einen drehbaren inneren Siebkorb, der als erstes Sieb 1 dient. Dadurch, dass die zu diesem rotierbaren Siebkorb gehörenden Räumelemente 7 fest stehen, wird das Sieb frei gehalten. Die Räumelemente 8, die auf das zweite Sie 2 einwirken sollen, drehen sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie der rotierende Siebkorb. Das erste Sieb 1 und die zum zweiten Sieb 2 gehörenden Räumelemente 8 sind an einer scheibenförmigen Platte 23 befestigt. Diese bildet den oberen Teil des Siebräumers 5, von dem sie nach dem Öffnen des Gehäuses 6" nach oben abgenommen werden kann. Die Platte 24 enthält Öffnungen 25 für die zuströmende Papierfasersuspension S. Das zweite Sieb 2 ist im Gehäuse fixiert.

An den Stellen, wo medienführende Räumer mit relativ zueinander bewegbaren Trennwänden gegeneinander abgedichtet werden sollen, sind in der Regel Spalte 22 ausreichend. In Sonderfällen sind auch berührende Dichtungen vorzusehen. Um Kurzschlussströmungen zwischen Gutstoffen und Rejekten zu verhindern, ist ein Drosselring 21 vorhanden, der nur bezüglich seiner Funktion dargestellt ist.

Ähnlich wie die in Fig. 3 gezeigte Ausführung hat auch die der Fig. 4 zwei axial ineinander geschobene Siebe 1 und 2, die von innen nach außen durchströmt werden. Allerdings sind beide Siebe feststehend, während die Räumelemente 7 bzw. 8 auf einem gemeinsamen drehbaren Siebräumer 5 befestigt sind. Auch hier werden wieder die beiden Rejekte R1 und R2 getrennt abgeführt, was den Vorteil hat, dass durch unterschiedlich angelegte Drosseln die Rejektströme leicht gesteuert werden können. Wo das nicht erforderlich ist, könnten beide Rejektströme auch durch einen gemeinsamen Rejektstutzen abgeleitet werden.

Claims (20)

1. Drucksortierer zum Entfernen von Störstoffen aus einer störstoffhaltigen Papierfasersuspension (S) mit einem Gehäuse (6, 6', 6") das mindestens zwei Siebe (1, 2) enthält,
wobei das Gehäuse mindestens einen Einlaufstutzen (3), mindestens einen Gutstoffauslaufstutzen (4) und mindestens einen Rejektauslauf (9, 10) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Siebe (1, 2) so angeordnet sind, dass sie nacheinander von der durch den Einlaufstutzen (3) in das Gehäuse eingeführten Papierfasersuspension (S) durchströmbar sind, indem der Teil der Papierfasersuspension (S), der das erste Sieb (1) als erster Gutstoff (A1) passiert hat, dem zweiten Sieb (2) zuströmen kann,
wobei der Teil der Papierfasersuspension (S), der auch das zweite Sieb (2) passiert hat, durch den Gutstoffauslauf (4) als zweiter Gutstoff (A2) wieder aus dem Gehäuse herausgeführt wird.

2. Drucksortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Siebe (1, 2) zylindrische Siebkörbe sind.

3. Drucksortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Siebe (1, 2) schlitzförmige Sortieröffnungen haben.

4. Drucksortierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzweite höchstens 0,8 mm beträgt.

5. Drucksortierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzweite höchstens 0,3 mm beträgt.

6. Drucksortierer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Größe der Sortieröffnungen bei beiden Siebe (1, 2) gleich ist.

7. Drucksortierer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Siebe (1, 2) im Wesentlichen rotationssymmetrisch und koaxial angeordnet sind.

8. Drucksortierer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Siebe (1, 2) von einem einzigen rotierenden Siebräumer (5) von Verstopfungen frei gehalten werden, wobei dessen Räumelemente (7, 8) in geringem Abstand an den Flächen der Siebe (1, 2) vorbeigeführt werden.

9. Drucksortierer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Antrieb des Siebräumers (5) näher liegende Sieb (2) einen größeren Durchmesser hat als das weiter liegende Sieb (1).

10. Drucksortierer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Rejektausläufe (9, 10) vorhanden sind, wobei jeweils ein Rejektauslauf (9, 10) den Rückstand jeweils eines Siebes (1, 2) ausleitet.

11. Drucksortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Rejektauslauf (11) vorhanden ist, der die Rückstände von mindestens zwei Sieben (1, 2) ausleitet.

12. Drucksortierer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drosselelement (12) zwischen den Rejekträumen der beiden Siebe (1, 2) vorhanden ist.

13. Drucksortierer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (12) einstellbar ist.

14. Drucksortierer nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sieb (1) axial außerhalb des Raumes angeordnet ist, in dem sich das zweite Sieb (2) befindet.

15. Drucksortierer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (6') keine interne Verbindung zwischen dem Gutstoffraum (13) des stromaufwärtigen Siebes (1) und dem Zulaufraum (14) des stromabwärtigen Siebes (2) hat und
dass der Gutstoffauslauf (15) des stromaufwärtigen Siebes (1) extern mit einem Zwischeneinlauf (16) für das stromabwärtige Sieb (2) verbunden ist.

16. Drucksortierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass der Gutstoffauslauf (15) des stromaufwärtigen Siebes (1) radial außen und
dass der Zwischeneinlauf (16) zentral angeordnet ist.

17. Drucksortierer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Verbindung über eine pumpenfreie Rohrleitung (17) erfolgt.

18. Drucksortierer nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der als Siebräumer (5) dienende Rotor auf seiner oberen Stirnfläche Pumpschaufeln (23) aufweist.

19. Drucksortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sieb (1) axial innerhalb des Raumes angeordnet ist, in dem sich das zweite Sieb (2) befindet.

20. Drucksortierer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Siebe (1, 2) rotierbar ist.