Beschreibung

Die Erfindung befasst sich mit einer Profilstabanordnung, die insbesondere für Stabsiebvorrichtungen in der Papierindustrie bestimmt ist. Wie üblich umfasst jeder Profilstab ein Profilstabfuß und einen stoffzufuhrseitigen Profilstabkopf, welcher von einer Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr mit einer Strömungsrichtung überstrichen wird. Zwischen jeweils zwei benachbarten Siebstäben wird eine Sieböffnung beziehungsweise ein Siebschlitz gebildet, welcher eine Strömungsverbindung zu Akzeptseite bildet.

Aus DE 199 16 038 A1 sind ein Verfahren zum Nasssieben von Faserstoffsuspensionen in Drucksortierern und ein Drucksortiersieb bekannt. Die Profilstäbe sind hierbei derart ausgebildet, dass die Profilstabköpfe von benachbarten Profilstäben, welche von der Faserstoffsuspension überstrichen werden, einander überlappen. Auch hat die Sieböffnung oder der jeweiligen Siebschlitz gebildet zwischen zwei benachbarten Siebstäben entgegen der Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension einen geneigten Verlauf.

Aus EP 1 954 874 B1 ist ein Siebzylinder zum Reinigen oder Sieben einer Faserstoffsuspension bekannt, wobei der Akzeptkanal in seiner Gesamtheit in einer Richtung angeordnet ist, die entgegengesetzt zur Zuführströmungsrichtung der Faserstoffsuspension gerichtet ist. Es bilden sich hier also Sieböffnungen beziehungsweise Siebschlitze, die einen zur Strömungszufuhrrichtung geneigten Verlauf haben und entgegen der Zufuhrströmungsrichtung geneigt sind.

Aus US 6 119 867 ist ein Siebzylinder für Faserstoffsuspensionen bekannt, bei dem die stromabwärtige Flanke des Profilstabkopfs stoffzufuhrseitig in Form einer Ausnehmung ausgebildet ist, wobei man im Profilgrund einen Knick erhält. Eine weitere Siebvorrichtung umfassend eine Profilstabanordnung ist aus US 4846971 A bekannt. 2

Die Erfindung zielt darauf ab eine Profilstabanordnung bereitzustellen, bei der das Profil jedes Profilstabs derart gestaltet ist, dass man ein effektiveres Trennen der Faserstoffsuspension in Rejekt und Akzept erhält, zugleich eine längere Standzeit erreicht wird sowie eine geringere Verstopfungsneigung besteht.

Nach der Erfindung wird hierzu ein Profilstabanordnung bereitgestellt, umfassend mehrere Profilstäbe mit einem Profilstabfuß und einem stoffzuf uhrseitigen Profilstabkopf, welche von einer Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr mit einer vorbestimmten Strömungsrichtung überstrichen wird, und die insbesondere für Siebvorrichtungen bzw. für Stabsiebvorrichtungen in der Papierindustrie bestimmt ist. Zwischen jeweils zwei benachbarten Siebstäben wird eine Sieböffnung mit einer Strömungsverbindung zur Akzeptseite gebildet. Nach der Erfindung zeichnet sich die Profilstabanordnung durch die Kombination der Merkmale des Anspruches 1 aus. Der Profilstabkopf ist derart ausgebildet, dass sich die stromaufwärtige Flanke mit einer stromabwärtigen Flanke von einem benachbarten Siebstab überlappt, wodurch man verstärkte Turbulenzen oder Wirbelbildungen in der Nähe der Sieböffnung erhält. Hierdurch lässt sich die Effizienz der Stabsiebvorrichtung im bestimmungsgemäßen Einsatz verbessern. Die stromabwärtige Flanke weist stoffzufuhrseitig eine Ausnehmung auf, welche eine erste zuführende Flanke und eine zweite ausführende Flanke umfasst. Zwischen den Flanken wird ein Winkel (a) eingeschlossen und hierdurch, das heißt durch die V-förmige Profilausnehmung erhält man ein vergrößertes Turbulenzvolumen oder eine verstärke Wirbelbildung, wodurch sich die Effektivität der Siebvorrichtung steigern lässt. Ferner ist die Achse der Sieböffnung zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung der Stoffzufuhr unter einem Winklei ß angeordnet. Hierdurch erhält man einen geneigten Verlauf der Sieböffnung beziehungsweise des zwischen benachbarten Siebstäben gebildeten Siebschlitzes, welcher entgegen der Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr geneigt ist. Hierdurch erhält man eine verstärke Rückströmung, wodurch sich die Verstopfungsneigung reduzieren lässt. Der zwischen den beiden Flanken der Ausnehmung eingeschlossene Winkel (a) liegt in einem Bereich von 120° und 170°. In Form eines synergistischen Effekts wirken diese Merkmale derart zusammen, dass man eine Siebvorrichtung, insbesondere - 3 - eine Stabsiebvorrichtung erhält, die ein wesentlich günstigeres Gesamtleistungs- spektrum hinsichtlich Sortiereffizienz und Durchsatzleistung hat.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt der zwischen den beiden Flanken der Ausnehmung eingeschlossene Winkel a in einem Bereich von 140° und 160°. Der Winkel (ß) für die Neigung der Sieböffnung beziehungsweise des Siebschlitzes zu der Tangentenlinie der Strömungsrichtung der Stoffzufuhr in einem Bereich von etwa 30° und 90°, vorzugsweise von etwa 45° und 60°.

Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Profilstabanordnung hat die kopfseitige Flanke des Profilstabs einen tangentialen Verlauf der im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr ist und eine im wesentlichen tangentiale Verschleißfläche bildet. Hierdurch erhält man eine verbesserte Verschleißwiderstandsfähigkeit, sodass die Siebvorrichtung, insbesondere die Stabsiebvorrichtung, eine wesentlich längere Standzeit im Vergleich zu üblichen Siebvorrichtungen hat.

In bevorzugter Weise ist die Ausbildung des Profilstabs derart, dass die tangentiale Verschleißfläche des Siebstabkopfs eine Erstreckung von etwa 0,4mm bis 1,5mm, vorzugsweise von etwa 0,5mm bis 1,2mm hat.

Insbesondere ist der Profilstab nach der Erfindung derart ausgelegt, dass die nach der Sieböffnung stromabwärtigen Flanken zweier benachbarter Siebstäbe zur Akzeptseite einen Winkel g einschließen, der in einem Bereich von etwa 30° und 90°, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 45° und 60° liegt. Hierdurch kann sich die Sieböffnung oder der Siebschlitz unter Reduzierung des Strömungswiderstandes schnell in Richtung der Akzeptseite öffnen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Profilstabanordnung schließt die erste zuführende Flanke der Ausnehmung zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr einen Winkel e ein, der zwischen etwa 0° und 10°, vorzugsweise etwa 2° und 6° beträgt. - 4 -

Vorzugsweise ist die Profilstabanordnung derart ausgelegt, dass die zweite Flanke der stoffzufuhrseitigen Ausnehmung zu der Tangentenlinie der Strömungsrichtung der Stoffzufuhr einen Winkel d einschließt, der zwischen 5° und 60°, vorzugsweise zwischen etwa 15° und 35° liegt. Durch diese Maßnahmen wird die Ausnehmung hinsichtlich des Wirbelraums beziehungsweise Wirbelvolumens optimiert.

Zusammenfassend ist es nach der Erfindung wesentlich, dass man bei einer Profilstabanordnung eine spezielle Optimierung des Profilstabkopfs hinsichtlich seiner geometrischen Ausgestaltung vornimmt, um am Profilstabkopf ein möglichst großes Wirbelvolumen bereitzustellen, um die Faserstoffsuspension nochmal vor dem Durchtritt durch die Sieböffnung aufzuwirbeln und zugleich eine Verstopfungsneigung im bestimmungsgemäßen Betrieb zu unterdrücken, da die Achse der Sieböffnung zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung der Stoffzufuhr einen vorbestimmten Winkel einschließt, um eine günstige Rückströmung zu erzeugen, wodurch die Verstopfungsneigung beim bestimmungsgemäßen Einsatz reduziert wird.

Die Erfindung wird nachsehend anhand von bevorzugten nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine schematische perspektivische Gesamtansicht einer Stabsiebvorrichtung in der Papierindustrie in Form eines Stabsiebkorbs,

Figur 2 eine schematische perspektivische vergrößerte Ausschnittsansicht eines Teils des Stabsiebkorbs nach Figur 1 , und

Figur 3 eine schematische Seitenansicht in vergrößerter Darstellung von zwei benachbarten Profilstäben der Profilstabanordnung zur Verdeutlichung der nach der Erfindung wesentlichen Winkel der Profilierung des Profilstabs.

In den Figuren der Zeichnungen sind gleich oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. - 5 -

Figur 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen insgesamt mit 1 bezeichneten Siebkorb, bei dem es sich um eine Stabsiebvorrichtung in der Papierindustrie beispielsweise handelt. Der Siebkorb 1 umfasst zwei axial einander endseitig gegenüberliegende Endringe 2, zwischen denen im dargestellten Beispiel zwei Verstärkungsringe 3 beziehungsweise Tragringe angeordnet sind, in welchen Profilstäbe 4 aufgenommen sind.

Aus Figur 2 sind nähere Einzelheiten bezüglich den Verstärkungsringen 3 und den Profilstäben 4 zu ersehen. Der Profilstab 4 hat einen Profilstabkontur 5, welche einen Profilstabfuß 6 und einen Profilstabkopf 7 umfasst. Der jeweilige Profilstabkopf 7 wird von einer Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr in einer in Figur 3 bezeichneten Strömungsrichtung F überstrichen. Zwischen jeweils zwei benachbarten Profilstäben 4 wird eine Sieböffnung 9 gebildet (siehe näheres in Figur 3 verdeutlicht), welche eine Strömungsverbindung zur Akzeptseite 10 des Siebkorbs 1 bildet. Die beiden in Figur 2 dargestellten Verstärkungsringe 3 haben Ausnehmungen 8, in welche der jeweilige Profilstab 4 mit seinem Profilstabfuß 6 formschlüssig passend eingesetzt ist. Wie schematisch in Figur 2 angedeutet, hat der Profilstabkopf 7 eine spezielle nach der Erfindung wesentliche Profilgestaltung, wobei sich am Kopfbereich des Profilstabkopfs 7 die Profile von zwei benachbarten Profilstäben 4 der Profilstabanordnung überlappen.

Unter Bezugnahme auf Figur 3 wird eine bevorzugte Ausführungsform der Profile am Profilstabkopf 7 in einer vergrößerten Seitenansicht dargestellt. In Figur 3 sind zwei benachbarte Profilstäbe 4 gezeigt. Der Profilstabkopf 7 jedes Profilstabs 4 wird stoffzufuhrseitig von einer Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr überstrichen. Die Strömungsrichtung der Faserstoffsuspension als Stoffzufuhr ist mit F verdeutlicht. Hierbei ist jeder Profilstabkopf 7 derart ausgebildet, dass sich eine stromauf- wärtige Flanke 11 mit einer stromabwärtigen Flanke von einem benachbarten Profilstab 4 überlappt. Die stromabwärtige Flanke 12 des Profilstabkopfs 7 ist stoffzufuhrseitig in Form einer Ausnehmung 13 ausgebildet, welche eine erste zuführende Flanke 16 und eine zweite ausführende Flanke 17 umfasst. Diese beiden Flanken 16, 17 der Ausnehmung 13 am jeweiligen Profilstabkopf 7 schließen einen 6

Winkel a ein. Ferner schließt die Achse der Sieböffnung 9 zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung F als Stoffzufuhr einen Winkel ß ein. Durch die Überlappung der Profile benachbarter Profilstäbe 4 am Profilstabkopf 7 werden Turbulenzen verstärkt, wodurch sich der Siebwirkungsgrad verbessern lässt. Die Ausnehmung 13, welche (V-förmig) ausgebildet ist, bewirkt eine Vergrößerung des Wirbelraums wodurch sich der Siebwirkungsgrad noch weiter verbessern lässt. Da vorzugsweise die Achse der Sieböffnung 9 einen Winkel ß zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung F einschließt, erhält man eine entgegen der Strömungsrichtung F gerichtete Strömungsrichtung an und in der Sieböffnung 9. Hierdurch wird im Betriebszustand ein verstärkter Rückstrom erzeugt, wodurch sich die Verstopfungsneigung im bestimmungsgemäßen Betrieb reduzieren lässt.

Der Winkel a liegt in einem Bereich von etwa 120° und 170° und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 140° und 160°.

Der Winkel ß für die geneigte Anordnung der Sieböffnung 9 liegt in einem Bereich von etwa 30° und 90°, vorzugsweise von etwa 45° und 60°.

Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, hat jeder Profilstab 4 der Profilstabanordnung eine kopfseitige Flanke 18, welche einen solchen tangentialen Verlauf hat, dass sie im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung F der Stoffzufuhr ist. Diese kopfseitige Flanke 18 bildet im Betriebszustand eine tangentiale Verschleißfläche, welche abrasionsbeständig ist und einen hohen Verschleißwiderstand besitzt. Hierdurch soll der Stabsiebvorrichtung eine längere Standzeit verliehen werden. Die kopfseitige Flanke 18 welche eine im wesentlichen tangentiale Verschleißfläche bildet, hat vorzugsweise eine Erstreckung x von etwa 0,4mm bis 1,5mm, vorzugsweise etwa 0,5mm bis 1,2mm.

Wie ferner aus der Figur 3 zu ersehen ist, schließen die sich an die Sieböffnung 9 anschließenden stromabwärtigen Flanken 19, 20 zweier benachbarter Profilstäbe 4 in Richtung der Akzeptseite der Siebvorrichtung einen Winkel g ein und dieser Winkel liegt dann im Bereich von etwa 30° und 90°, vorzugsweise in einem Be- - 7 - reich von etwa 45° und 60°. Hierdurch wird ein schnelles Öffnen des Durchgangs durch die Sieböffnung 9 in Richtung der Akzeptseite 10 sichergestellt, um eine nennenswerte Herabsetzung des Strömungswiderstandes in diesem Bereich in Richtung zur Akzeptseite 10 zu erreichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schließt die erste zuführende Flanke 16 zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung F der Stoffzufuhr einen Winkel e ein. Dieser Winkel e liegt in einem Bereich von etwa 0° und 10°, vorzugsweise in ei nem Bereich zwischen etwa 2° und 6°. Der Winkel e verleiht dem Profil eine größere Profiltiefe und eine Maximierung des Wirbelraums. Zusätzlich verleiht dieser Winkel e dem Profil der Ausnehmung 13 eine zusätzliche Wirbelkomponente in Richtung der anschließenden Sieböffnung 9.

Die zweite, ausführende Flanke 17 der stoffzufuhrseitigen Ausnehmung 13 schließt zur Tangentenlinie der Strömungsrichtung F der Stoffzufuhr einen Winkel d ein. Dieser Winkel liegt zwischen etwa 5° und 60°, vorzugsweise zwischen etwa 15° und 35°.

Die nach der Erfindung wesentliche spezielle Profilierung insbesondere im Bereich des Profilstabkopfs 7 der Profilstabanordnung stellt eine Gesamtkombination von Maßnahmen dar, welche in Form eines synergistischen Effekts derart Zusammenwirken, dass man eine Siebvorrichtung erhält, welche in Form eines Siebkorbs 1 ausgelegt ist und ein insgesamt günstigeres Leistungsvermögen im E$e- triebszustand ohne möglicher Weise aufwendige zusätzliche Maßnahmen ermöglicht. Insbesondere ist die verstärkte Wirbelbildung im Bereich der Ausnehmung 13 wesentlich zu Verbesserung des Wirkungsgrads der Siebvorrichtung insgesamt.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die vorangehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele und deren Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, welcher darin gesehen wird, insgesamt eines Siebvorrichtung, vorzugsweise eine Stabsiebvorrichtung bereitzustel- 8 len, welche im bestimmungsgemäßen Betriebseinsatz wesentlich verbesserte Ei genschaften hat und auch insbesondere verschleißbeständiger ist.

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Bezuqszeichen

1 Siebkorb insgesamt Endringe

3 Verstärkungsringe (Tragringe)

Profilstab

5 Profilstabkontur

Profilstabfuß

7 Profilstabkopf

8 Ausnehmungen in Verstärkungsringe 3

9 Sieböffnung

10 Akzeptseite

11 Stromaufwärtige Flanke

12 Stromabwärtige Flanke

13 Ausnehmung

14 erste zuführende Flanke der Ausnehmung 13

15 zweite ausführende Flanke der Ausnehmung 13

16 kopfseitige Flanke

17 stromabwärtige Flanke

18 stromabwärtige Flanke von benachbarten Profilstab 4

F Strömungsrichtung der Stoffzufuhr in Form einer Faserstoffsuspen-