-
Vorrichtung zum Sortieren von in Wasser aufgeschwemmten Faserstoffen
Die bei derHolzstoff-, Zellstoff- und Papierherstellung verwendeten sogenannten
Plansichter (Splitterfänger, Knotenfänger, Membranknotenfänger usw.) benötigen,
wenn sie für die Feinsortierung benutzt werden, für eine gewisse je Zeiteinheit
zu verarbeitende Stoffmenge eine wesentlich größere Sortierfläche als die Rundsortierer.
Dies bedeutet den Nachteil eines starken Grundflächen- und Raumbedarfs, eines hohen
Aufwandes an Werkstoff- und Baumaterialien und großer Warte- und Instandsetzungskosten.
Andererseits jedoch -weist das Plansieb eine Reihe von Vorteilen auf, so daß auf
seine Verwendung nicht verzichtet werden kann. Diese Vorteile bestehen in einem
geringen Energiebedarf, vor allem aber auch darin, daß der Betrieb des geschüttelten
Plansiebes durch die bei röschem grobem Fasermaterial besonders starke Eindickungsneigung
des Grobstoffes weit -weniger gefährdet ist als der des Rundsiebes, wo die stetige
Abführung des Grobstoffstromes aus dem Innern der Maschine an die Aufrechterhaltung
eines Flüssigkeitstransportes geknüpft ist.
-
Es -würde daher einen großen Vorteil bedeuten, brenn es gelänge, die
Mengenleistung des Plansiebes (je Quadratmeter) ohne Einbuße an Sortiergüte zu steigern.
-
Bei dem Rundsieb ist unter sonst gleichen Bedingungen (Sieb, Stoffverdünnung,
Art des Faserstoffes usw.) und bei gleicher Trennschärfe die Durchsatzleistung einer
Siebflächeneinheit deshalb dem Plansieb überlegen, weil die zu sortierende Suspension
mit verhältnismäßig hoher, für alle Teile der ganzen Siebfläche gleichen Strömungsgeschwindigkeit
über die Innenfläche des Siebes geführt wird (umlaufender Flüssigkeitsring). Dadurch
-werden sowohl Splitter wie
Fasern mit ihrer Längsachse in die Richtung
der Strömung und damit quer zu der Durchtrittsrichtung durch die Sieböffnungen gestellt,
so daß einem Durchtreten der im Vergleich zu dem Fasermaterial langen Splitter durch
das Sieb wirksam vorgebeugt ist. -Bei dem Plansieb dagegen handelt es sich um'kein
in dem Sinn geordnetes Strömungssystem, daß die aufgegebene Suspension nach Richtung
und Größe der Fließgeschwindigkeit geeignet wäre, um für alle Teile der Siebfläche
mit gleich günstiger Wirkung die Splitter und Fasern quer zu der Durchtrittsrichtung
der Sieböffnungen zu führen. Der Fluß der aufgegebenen Suspensionen erfolgt vielmehr
im wesentlichen in der Richtung der Durchtrittsöffnung, so daß Fasern und Splitter,
sich in die gleiche Richtung stellend, der Länge nach durch die Sieblöcher treten.
Um die nötige Sortiergüte zu erzielen, müssen daher sehr viel feinere Siebe verwendet
werden als bei dem Rundsortierer, weswegen die auf die Siebflächeneinheit bezogene
Mengenleistung eine vergleichsweise viel geringere ist.
-
Versuche, Einem kleinen, geschüttelten, mit Schlitzsieb versehenen
Plansortierer führte man eine Aufschwemmung von -unsortiertem Holzschliff zu. Der
Splittergehalt betrug 3,2 Gewichtsprozent. Das in üblicher Weise getätigte Aufströmen
der Suspension geschah mit einer in der Längsrichtung der Siebschlitze verlaufenden
Geschwindigkeit von 0,3 m/Sek.
-
Bei einem Sieb von o,2 mm Schlitzbreite war der sortierte Stoff splitterfrei,
genügte also diesbezüglich den an Feinstschliff gestellten Ansprüchen. (Merkblatt
2o2 des Vereins der Zellstoff- und Papier-Chemiker und -Ingenieure. Papierfabrikant,Wochenblatt
für Papierfabrikation 1944, Heft 3, S. 1o3). Die Mengenleistung betrug aber nur
31 kg abs. tr./Std.. m2. Bei einem Sieb von 0,3 mm Schlitzbreite enthielt
der sortierte Stoff o,83 Gewichstsprozent Splitter, entsprach somit keineswegs mehr
den Anforderungen, die an Feinstschliffe gestellt werden, ja nicht einmal denen,
die sich an mittlere Qualitäten knüpfen; der Stoff besaß viehmehr infolge seines
Splittergehaltes den Charakter eines Grobschliffes. Die Mengenleistung betrug 49
kg/Std. . m2. Bei einem Sieb von 0,4 mm Schlitzbreite stieg der Splittergehalt des
sortierten Stoffes auf 1,53 Gewichtsprozent, ein Betrag, der den Schliff wiederum
den Grobschliffen zuordnete. Die Mengenleistung belief sich auf 50 kg/Std.
. m2.
-
Man richtete nun die Aufströmung der unsortierten Suspension so ein,
daß sie, wiederum in Richtung der Längsschlitze erfolgend, 2,o m/Sek. betrug, also
fast sieben mal größer war als im ersten Fall. Gleichzeitig wählte man einen Holzschliff,
dessen Splittergehalt nicht wie zuerst 3,5, sondern 15,8 Gewichtsprozent, also das
fast fünffache der bei der ersten Versuchsreihe vorhanden gewesenen prozentualen
Splittermenge betrug.
-
Bei dem Sieb mit o,2 mm Schlitzbreite war bei gleicher Mengenleistung
wie zuvor der sortierte Stoff noch immer splitterfrei, obwohl die zugeführte Suspension
einen gegenüber dem früheren Versuch enorm gesteigerten Splittergehalt besaß. Bei
dem Sieb mit 0,3 mm Schlitzbreite wies der sortierte Stoff nur Spuren von Splittern
auf, trotzdem gleichzeitig mit der gewaltig erhöhten Splittermenge des unsortierten
Stoffes auch eine Erhöhung der Mengenleistung von 49 auf 64 kg abs. tr./Std. . m2
erfolgt war. Bei dem Sieb von 0,4 mm Schlitzbreite stellte sich ein Splittergehalt
des fertigen Stoffes von o,z2 Gewichtsprozent ein.. Trotz eines auf das fünffache
gesteigerten Splittergehaltes des unsortierten Stoffes war der Splittergehalt des
sortierten Stoffes von 1,53 auf o,z2 °/o, also auf 1/1o gesunken, so daß man es
hinsichtlich des Splittergehaltes nun mit einem Schliff mittlerer Qualität zu tun
hatte. Die Mengenleistung war dabei von 5o auf 64 kg abs. tr./Std. . m2 gestiegen.
-
Aus diesen Zahlen geht hervor, daß durch die Erhöhung der Aufströmgeschwindigkeit
trotz gewaltiger Steigerung der im unsortierten Stoff enthaltenen Splittermenge
eine grundlegende Verbesserung der Trennschärfe zu erzielen war, die noch dazu von
Steigerungen der Mengenleistung begleitet wurde. Dieses Ergebnis führt sich darauf
zurück, daß sich die Ausrichtung der in der Suspension enthaltenen Splitter und
Fasern längs zur Fließrichtung der Suspension und damit quer zu der Richtung des
Suspensionsdurchtritts durch die Sieböffnungen wirksamer und nachhaltiger gestaltet
hatte. Durch die betonte Richtunggebung der aufströmenden Suspension und deren Geschwindigkeitserhöhung
läßt sich somit entweder bei gleichbleibender Mengenleistung die Trennschärfe der
Sortierung steigern, oder es läßt sich bei gleichbleibender Sortiergüte die Mengenleistung
erhöhen.
-
Diese aus sorgfältigen Untersuchungen hervorgegangene Feststellung
bildet die Grundlage des Erfindungsvorschlags, beim Sortieren von in Wasser aufgeschwemmten
Faserstoffen mittels Plansichtern mit geschlitzten Sichterplatten die Aufströmung
der Suspension durch einen Hoc hdruckstoffauflauf mit strömungstechnisch günstig
ausgeführter regelbarer Düse vorzunehmen, bei dem die Druckhöhe also entweder auf
statischem Wege durch einen entsprechend hohen Stau oder durch Pumpenarbeit erzeugt
wird und durch den die in der Faserstoffsuspension schwimmenden Fasern in Richtung
der Schlitze ausgerichtet werden.
-
Es sind zwar in Schwingungen versetzte Plansichter für Faserstoffe
bereits bekannt, die mit einem Auflauf in Form einer Düse versehen sind, deren Austrittsweite
auch einstellbar ist, doch handelt es sich hierbei nicht um einen Hochdruckauflauf,
sondern um gewöhnliche Auflaufdüsen, mittels deren die in der Faserstoffsuspension
schwimmenden Fasern in Richtung der Plattenschlitze nicht ausgerichtet werden können.
-
In der Art von Beispielen verdeutlichen die Fig. z bis 4 der Zeichnung
diese Anordnungen.. Zur Vermeidung von Entmischungswirkungen können, wie bekannt,
in dem vor der Düse fliegenden Teil des Hochdruckauflaufes (a) Vorrichtungen wie
z. B. rotierende Lochwalzen b, Elemente von Vibratoren, Einführung von Druckluft
usw. vorteilhaft sein, damit einer Entmischung der Aufschwemmung- vorgebeugt
wird
(Fig. i und 2). Um die Austrittsrichtung an die Lage des mit Schlitzen e versehenen
Siebes anzupassen, kann man die Austrittsschleuse a mit einer Einrichtung d zum
Verschwenken derselben versehen (Fig. 3), und zwar auch so, daß sie mit dem schwingenden
Sichter c bei d elastisch oder fest verbunden ist (Fig. q).
-
Die Formgebung der Sichterfläche und die Art der Sichterschüttelung
soll dabei Rücksicht auf den beabsichtigten Aufströmeffekt nehmen, dergestalt, daß
man z. B. die Breite des Sichters größer nimmt als die Sichterlänge oder daß man
die Schüttelung so ausbildet, daß für jede Stelle längs des Sichters zwischen Frequenz,
Hubhöhe und Richtung der Schüttelung und der an diesen Stellen des Sichters herrschenden
Strömungsgeschwindigkeit der Suspension besonders günstige Verhältnisse bestehen.
Diese Anwendungen des Hochdruckauflaufs knüpfen sich nicht nur an die übliche Aufbringung
der Suspension, die im Sinne des Suspensionsdurchtritts durch den Sichter auf denselben
erfolgt, sondern gelten ebenso für Sichterbauarten, bei denen die Suspension den
Sichter von unten nach oben durchströmt.