DRUCKSORTIERER FÜR FASERSUSPENSIONEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Drucksortierer für Fasersuspensionen, insbesondere zur Aufbereitung von aus Altpapier gewonnenen Fasersuspensionen, mit einem Gehäuse, in dem ein stationäres, zu einer Siebachse rotationssymmetrisches Sieb angeordnet ist, welches im Gehäuse einen vom Sieb umfaßten Zulaufraum von einem außerhalb des Siebs liegenden Gutstoffraum trennt, sowie mit einem durch einen Motor um die Siebachse antreibbaren Rotor, dessen Umfangsfläche zusammen mit einer Zulaufseite des Siebs den Zulaufraum in radialer Richtung begrenzt, einem mit einem ersten axialen Ende des Zulaufraums kommunizierenden Zulauf für die zu behandelnde Fasersuspension und einem mit einem zweiten axialen Ende des Zulaufraums kommunizierenden Spuckstoffauslaß, wobei zur Erzeugung positiver und negativer Druckstöße in der Fasersuspension an der Umfangsfläche des Rotors Profilelemente vorgesehen sind.

[0002] Bei derartigen Drucksortierern besteht grundsätzlich das Problem, daß, werden keine geeigneten Gegenmaßnahmen ergriffen, der Durchsatz an brauchbarer Fasersuspension durch das Sieb hindurch in den Gutstoffraum dadurch drastisch herabgesetzt wird, daß die Sieböffnungen auf der Zulaufseite des Siebs durch in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltene Verunreinigungen, aber auch durch Faserzusammenballungen verstopft werden; außerdem neigen derartige Drucksortierer grundsätzlich dazu, daß während ihres Betriebs die in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltenen Fasern auf der Siebzulaufseite ein Faservlies bilden, durch welches ein an sich erwünschter hoher Durchsatz brauchbarer Fasern (langer sowie kurzer) durch die Sieböffnungen hindurch in den Gutstoffraum verhindert und außerdem ein zumindest in den meisten Fällen unerwünschtes Fraktionieren der Fasersuspension bewirkt wird - hierunter versteht man eine Aufteilung der in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltenen Fasermenge in kürzere und längere Fasern, wobei ein solches Faservlies vor allem längere Fasern am Durchtritt durch das Sieb hindurch in den Gutstoffraum hindert.

[0003] Im Stand der Technik lassen sich die unterschiedlichsten Maßnahmen finden, durch welche versucht wurde, alle oder einen Teil der vorstehend aufgeführten Probleme zu beherrschen, wobei man sich in diesem Zusammenhang vor Augen halten muß, daß bei Drucksortierern der eingangs erwähnten Art durch die mit ihren Profilelementen erzeugten negativen Druckstösse die Sieböffnungen rückgespült werden sollen, d.h. durch das Erzeugen von Unterdruckphasen im Zulaufraum soll Flüssigkeit aus dem Gutstoffraum durch die Sieböffnungen hindurch in den Zulaufraum zurückgesaugt werden, um auf der Zulaufseite der Sieböffnungen angesammelte Verunreinigungen und Faserzusammenballungen aus den Sieböffnungen herauszuspülen.

[0004] Eine erste Maßnahme, welche sich dem Stand der Technik entnehmen läßt, besteht darin, die Sieböffnungen so zu gestalten, daß sie sich in Durchlaßrichtung (d.h. in Richtung vom Zulaufraum zum Gutstoffraum) erweitern (siehe z.B. US-PS 3 581 903), um die Gefahr des Verstopfens der Sieböffnungen zu verringern.

[0005] Um sowohl ein Rückspülen der Sieböffnungen zu bewirken, als auch das Entstehen eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs zu verhindern, wurde ein anderer bekannter Drucksortierer (siehe z.B. US-PS 4 276 159) mit einem Rotor ausgestattet, welcher nahe der Siebzulaufseite umlaufende Reinigungsflügel mit im Schnitt senkrecht zur Rotorachse tragflügelähnlichem Profil zur Erzeugung positiver und negativer Druckstösse aufweist, sowie sein Sieb so gestaltet, daß sich infolge einlaßseitig erweiterter Sieböffnungen eine "aufgerauhte" Siebzulaufseite ergiebt, um durch das Zusammenwirken der umlaufenden Rotorflügel mit der im Zulaufraum befindlichen Fasersuspension und der so profilierten Zulaufseite des Siebs an dieser und in deren Nachbarschaft in der aufzubereitenden Fasersuspension Turbulenzen zu erzeugen, welche dem Entstehen eines Faservlieses auf der Siebzulaufseite entgegenwirken.

[0006] Dem Stand der Technik lassen sich auch schon die unterschiedlichsten Vorschläge für die Gestaltung eines Rotors eines Drucksortierers entnehmen, und zwar speziell bezüglich der Gestaltung der Profilelemente zur Erzeugung positiver und negativer Druckstösse in der Fasersuspension im Zulaufraum und/im Gutstoffraum des Drucksortierers. Lange Zeit üblich waren die zuvor beschriebenen Reinigungsflügel, wie sie sich z.B. der US-PS 4 276 159 entnehmen lassen, sowie leistenförmige Profilelemente, welche ungefähr parallel zur Siebachse verlaufen und auf der Umfangswand eines kreiszylindrischen und hohlen Rotorkörpers befestigt sind. Beispiele für solche leistenförmigen Profilelemente, welche in Rotorumfangsrichtung in erheblichem Abstand voneinander angeordnet sind, lassen sich z.B. der Figur 3 der DE-PS 25 26 657 sowie der Figur 3 der US-PS 4 200 537 entnehmen; dabei zeigt der zuletzt erwähnte Stand der Technik leistenförmige Profilelemente mit einem ungefähr dreieckigen Querschnitt, welche eine in Rotationsrichtung vorn liegende und in radialer Richtung über die Umfangsfläche des Rotorkörpers vorspringende, d.h. ungefähr senkrecht zur Rotorkörperumfangsfläche verlaufende erste Flanke und eine nach hinten schräg abfallende zweite Flanke aufweisen. Mit der senkrechten vorderen Flanke wird die im Zulaufraum des Drucksortierers befindliche Fasersuspension in Umlaufrichtung beschleunigt und sie erzeugt außerdem positive Druckstösse, während mit der abfallenden zweiten Flanke negative Druckstösse erzeugt werden.

[0007] Weitere Rotorformen ergeben sich z.B. aus der DD-PS 129 814 sowie den US-Patentschriften 3 912 622, 3 726 401 und 3 400 820 entnehmen, jedoch sind diese bekannten Rotorformen bezüglich der im folgenden zu erörternden Erfindung ohne Belang.

[0008] Andere bekannte Vorschläge befassen sich mit dem Problem, daß durch die in Richtung der Siebachse längs des Siebs durchgehenden Reinigungsflügel oder leistenförmigen Profilelemente in der Fasersuspension solche Druckimpulse erzeugt werden, daß sich diese im Stoffauflauf einer dem Drucksortierer nachgeordneten Papiermaschine störend bemerkbar machen (es kann sich dadurch auf dem Langsieb einer Papiermaschine ein ungleichmäßiges Faservlies ausbilden). Grundgedanke der bekannten Lösungen dieses Problems ist es, die Profilelemente quer zur Siebachse in mehrere Segmente zu unterteilen und diese Segmente auf der Umfangsfläche eines kreiszylindrischen Rotorkörpers in einer solchen Anordnung zu befestigen, daß in Richtung der Sieb- oder Rotorachse aufeinanderfolgende Segmente in Rotorumfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Dabei bilden die Profilelementsegmente eines axialen Rotorabschnitts in Rotorumfangsrichtung jeweils eine Reihe, wobei sich zwischen jeweils zwei in Rotorumfangsrichtung aufeinanderfolgenden Segmenten eine Lücke befindet und die Längen der Profilelementsegmente und der Lücken - in Rotorumfangsrichtung gemessen - derart bemessen sind und der erwähnte Versatz derart gewählt wurde, daß - in Richtung der Sieb- oder Rotorachse gesehen - die Profilelementsegmente eines axialen Rotorabschnitts die Lücken zwischen den Profilelementsegmenten der benachbarten axialen Rotorabschnitte überdecken. Ein Beispiel für eine solche Rotorgestaltung läßt sich der DE-PS 37 01 669 entnehmen (siehe insbesondere Fig. 3); bei diesem bekannten Rotor wurden die in Rotationsrichtung vorn liegenden Stirnflächen oder ersten Flanken der Profilelementsegmente so gestaltet, daß sie im Schnitt senkrecht zur Rotorachse ein konkaves, kreisbogenförmiges Profil aufweisen, welches von der Umfangsfläche des kreiszylindrischen Rotorkörpers entgegen der Rotationsrichtung schräg nach hinten und in radialer Richtung nach außen ansteigt, um die Schlagwirkungen der von den Profilelementsegmenten erzeugten Druckpulsationen herabzusetzen (siehe Spalte 1, Zeilen 12-14 der DE-PS 37 01 669).

[0009] Schließlich ist aus der US-PS 4 855 038 und der letzterer entsprechenden EP-0 206 975-B ein Drucksortierer der eingangs erwähnten Art bekannt geworden, dessen Rotor als trommelförmiger Hohlkörper ausgebildet ist, wobei die Umfangswand des Rotorkörpers zwei in Rotorumfangsrichtung unmittelbar aneinander anschließende Profilelemente bildet, deren jedes eine senkrechte, in einer Durchmesserebene des Rotors liegende vordere erste Flanke sowie eine sich daran anschließende, entgegen der Rotationsrichtung abfallende zweite Flanke aufweist. Jedes dieser Profilelemente erstreckt sich in Richtung der Rotor- oder Siebachse über die ganze Länge des Rotors, so daß dies auch für die parallel zur Rotorachse verlaufenden vorderen ersten Flanken der Profilelemente gilt. Außerdem weist dieser bekannte Drucksortierer ein kreiszylindrisches Sieb auf, dessen Zulaufseite (auch bei Außerachtlassung der Sieböffnungen) nicht glatt, sondern vielmehr profiliert ist. Sinn und Zweck der Gestaltung des Rotors und der Zulaufseite des Siebs dieses bekannten Drucksortierers ist es, jeden Bereich des Siebs ständig entweder einem positiven oder einem negativen Druckimpuls auszusetzen, infolge der senkrechten vorderen Flanken der Profilelemente und der dadurch bewirkten starken Beschleunigung der Fasersuspension in Rotationsrichtung in Verbindung mit der profilierten Zulaufseite des Siebs starke Turbulenzen in der im Zulaufraum des Drucksortierers befindlichen Fasersuspension zu erzeugen und schließlich mit den langen abfallenden zweiten Flanken der Profilelemente erhebliche Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum des Drucksortierers zurückzusaugen, um so durch eine Kombination aller dieser Maßnahmen das Entstehen eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs mit Sicherheit zu unterbinden.

[0010] Ein Drucksortierer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-4 744 894 bekannt.

[0011] Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Drucksortierer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit relativ feinen Sieböffnungen ein gutes Sortierergebnis in allen in der Praxis vorkommenden Konsistenzbereichen aufzubereitender Fasersuspensionen ermöglicht und dabei insbesondere einen störungsfreien Dauerbetrieb gewährleistet.

[0012] Ausgehend von einem Drucksortierer der eingangs erwähnten Art mit Profilelementen, welche sich in Rotorumfangsrichtung erstrecken und jeweils eine in Rotationsrichtung vorn liegende erste Flanke zum Antreiben der Fasersuspension in Rotationsrichtung sowie eine entgegen der Rotationsrichtung hinter der ersten Flanke liegende zweite Flanke zum Zurücksaugen von Flüssigkeit aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum aufweisen, läßt sich diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch lösen, daß in jedem auf das Sieb einwirkenden axialen Abschnitt der Rotorumfangsfläche zwischen zwei in Rotorumfangsrichtung aufeinanderfolgenden Profilelementen ein Rotorumfangsflächensektor vorgesehen ist, über den diese Profilelemente in radialer Richtung vorstehen und welche Teil einer zur Siebzulaufseite parallelen sowie zur Siebachse rotationssymmetrischen Mantenfläche ist, wobei - in Rotorumfangsrichtung gemessen - die maximale Länge eines jeden Profilelements mindestens ungefähr gleich groß ist wie die minimale Länge des entgegen der Rotationsrichtung nachfolgenden Rotorumfangsflächensektors, die minimale Länge des letzteren jedoch mindestens jeweils ungefähr 30 % der maximalen Länge des in Rotationsrichtung davor liegenden Profilelements beträgt, und wobei die Profilelemente derart gestaltet und am Rotorumfang derart angeordnet sind, daß - in Richtung des Siebachse gesehen - die Rotorumfangsflächensektoren zwischen den Profilelementen längs des vom Sieb umfaßten Bereichs des Rotors durchgehende Kanäle bilden, und daß die Längsrichtung der ersten Flanke mit der axialen Richtung einen spitzen Winkel bildet.

[0013] Mit einem erfindungsgemäßen Drucksortierer lassen sich optimale Sortierergebnisse erzielen, vor allem auch mit aufzubereitenden Fasersuspensionen höherer Konsistenz, nämlich mit einer Stoffdichte von ca. 4 % und mehr. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einerseits verhältnismässig lange (in Rotorumfangsrichtung gemessen) Profilelemente verwendet werden, deren vordere erste Flanken relativ hohe positive Druckstösse erzeugen und die Fasersuspension in Rotationsrichtung stark beschleunigen und deren lange, abfallende zweite Flanken größere Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb hindurch in den Zulaufraum saugen, Effekte, welche der Ausbildung eines Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs entgegenwirken, daß jedoch andererseits in Umlaufrichtung zwischen den Profilelementen Lücken vorgesehen werden, welche - in Rotationsrichtung - gerade so lange bemessen werden, daß sich zwischen den von den Profilelementen erzeugten Druckpulsationen ein schwaches Faservlies an der Zulaufseite des Siebs ausbilden kann, das als Hilfsfilterschicht wirkt. Die vorliegende Erfindung lehrt also gerade das Gegenteil dessen, was Grundgedanke des Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 ist. Andererseits kann sich in einem erfindungsgemäßen Drucksortierer an der Zulaufseite des Siebs eine starke Faservliesbildung nicht einstellen, so daß mit einem solchen Drucksortierer diejenigen Nachteile vermieden werden können, welche ein stärker ausgebildetes Faservlies an der Zulaufseite des Siebs zur Folge hat. Im einzelnen ist zu den mit einem erfindungsgemäßen Drucksortierer erreichbaren Vorteilen und vermeidbaren Nachteilen folgendes zu bemerken:

[0014] Aus Altpapier gewonnene aufzubereitende Fasersuspensionen enthalten üblicherweise Kleberpartikel, welche entweder schon von Hause aus plastisch verformbar sind oder bei den üblichen Betriebstemperaturen von Drucksortierern plastisch verformbar werden. Die hohen positiven Druckstösse, welche in einem Drucksortierer der in der US-PS 4 855 038 beschriebenen Art erzeugt werden, führen jedoch in Abwesenheit jeglichen Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs dazu, daß ein erheblicher Teil solcher Kleberpartikel durch auch kleine Sieböffnungen hindurchgedrückt werden. Diesen Nachteil vermeidet ein erfindungsgemäßer Drucksortierer durch die Erzeugung eines schwach ausgebildeten Faservlieses aufgrund der Lücken zwischen den Profilelementen.

[0015] Ein stark ausgebildetes Faservlies auf der Zulaufseite des Siebs führt zu einer starken Fraktionierung des Faseranteils einer Fasersuspension - lange Fasern, welche an sich im Gutstoff erwünscht sind, gelangen überwiegend in den Spuckstoff, so daß in unerwünschter Weise im Gutstoff die verhältnismäßig kurzen Fasern vorherrschen. Ohne jegliches Faservlies auf der Zulaufseite des Siebs gelangen aber auch langfaserige Verunreinigungen, wie z.B. Haare, in unerwünschter Weise in den Gutstoff. Hier führt nun der erfindungsgemäße Drucksortierer zu einer Optimierung des Sortiereffekts, weil ein schwach ausgebildetes Faservlies an der Zulaufseite des Siebs zwar lange, braubare Fasern noch in erheblichem Umfang in den Gutstoff gelangen läßt, während Versuche gezeigt haben, daß ein solches Faservlies langfaserige Verunreinigungen am Durchtreten durch das Sieb hindert. In einem erfindungsgemäßen Drucksortierer läßt sich also die häufig unerwünschte starke Fraktionierung der Fasern vermeiden.

[0016] In einem erfindungsgemäßen Drucksortierer wird der sogenannte Spuckstoff (der vom Sieb zurückgewiesene Teil der aufzubereitenden Fasersuspension) nicht so stark eingedickt, daß in dem dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums benachbaren Bereich des Ringspalts zwischen Rotor und Sieb die Sortierfunktion des Geräts nachhaltig beeinträchtigt wird. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, daß die Profilelemente verhältnismäßig lange abfallende zweite Flanken haben und deshalb beträchtliche Flüssigkeitsmengen aus dem Gutstoffraum durch das Sieb in den Zulaufraum zurücksaugen, wodurch der Spuckstoff verdünnt wird, und daß andererseite die zwischen den Profilelementen vorhandenen, vom einen zum anderen axialen Ende des Zulaufraums bzw. des Rotors durchgehenden Kanäle in ihrem Bereich zu einer Verbreiterung des Spalts zwischen Sieb und Rotorumfang führen, so daß verhältnismäßig dünne Fasersuspension vom einlaßseitigen Ende des Zulaufraums verhältnismäßig ungehindert längs dieser verbreiterten Spaltbereiche in diejenigen Zonen des Zulaufraums strömen kann, in denen die aufzubereitende Fasersuspension aufgrund einer Entwässerung durch das Sieb hindurch bereits stärker eingedickt ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß in einem Drucksortierer schon aufgrund des Drucks, mit dem die aufzubereitende Fasersuspension in das Gerät eingespeist wird, die Fasersuspension im Zulaufraum eine parallel zur Sieb- bzw. Rotorachse ausgerichtete Strömungskomponente besitzt. Die durch die erwähnten Lücken hervorgerufenen verbreiterten Spaltbereiche führen aber auch dazu, daß diese axiale Strömungskomponente - im Vergleich zu herkömmlichen Sortierern, wie sie die US-PS 4 855 038 und die DE-PS 37 Ol 669 zeigen, - herabgesetzt wird (es steht ein insgesamt, vor allem aber vor den vorderen ersten Flanken der Profilelemente vergrößerter Strömungsquerschnitt im Ringspalt zwischen Rotorumfang und Sieb zur Verfügung), was eine Verringerung der für den Rotorantrieb aufzuwendenden Energie zur Folge hat, weil die steilen vorderen ersten Flanken der Profilelemente keine so starke Längsströmung "durchschneiden" müssen.

[0017] Trotz der Ausbildung eines leichten Faservlieses an der Zulaufseite des Siebs des erfindungsgemäßen Drucksortierers lassen sich mit diesem jedoch höhere Durchsatzleistungen erzielen als mit einem Drucksortierer nach der US-PS 4 855 038 (gleich große Sieböffnungen vorausgesetzt), weil die im Vergleich zu den Profilelementen dieses bekannten Drucksortierers kürzeren abfallenden zweiten Flanken der Profilelemente des erfindungsgemäßen Drucksortierers kürzere Unterdruck- oder Saugphasen zur Folge haben, während welcher die an sich erwünschte Durchströmung des Siebs vom Zulaufraum in den Gutstoffraum nicht stattfinden kann. Hieran sieht man auch, daß mit den Profilelementen des bekannten Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 - gleiche Durchsatzleistung vorausgesetzt - höhere positive Druckimpulse erzeugt werden müssen, was gerade bei Abwesenheit eines als Hilfsfilterschicht dienenden Faservlieses zur Folge hat, daß ein hoher Prozentsatz der vorstehend erwähnten Klebstoffpartikel durch die Sieböffnungen hindurch in den Gutstoffraum gedrückt wird. Gleiches gilt aufgrund der hohen positiven Druckstösse und der dadurch bewirkten hohen Durchströmgeschwindigkeiten durch die Sieböffnungen hindurch für in der aufzubereitenden Fasersuspension enthaltene langfaserige Verunreinigungen.

[0018] Wie bereits erwähnt, verlaufen die vorderen Stirnflächen bzw. ersten Flanken der Profilelemente des Rotors des bekannten Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 exakt parallel zur Sieb- bzw. Rotorachse. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers bildet jedoch die Längsrichtung der ersten Flanke eines jeden Profilelements mit der axialen Richtung einen spitzen Winkel. Dadurch wird die Standzeit des Siebs erheblich verlängert; es hat sich nämlich gezeigt, daß bei dem geschilderten bekannten Drucksortierer das Sieb in erheblichem Maße bruchgefährdet ist, und zwar aus mehreren Gründen, worauf später noch näher eingegangen werden wird, vor allem jedoch aus folgendem Grund: Wie erwähnt, erzeugen vorn eine Stufe bildende Profilelemente starke positive Druckstösse und damit auf das Sieb einwirkende Druckkräfte, welche bei dem bekannten Drucksortierer wegen des axialen Verlaufs der Vorderkanten der Profilelemente jeweils längs einer Mantellinie (einer zur Siebachse parallelen Linie) in das Sieb eingeleitet werden. Da man wegen des Strömungswiderstandes der Sieböffnungen und des damit verbundenen Druckabfalls über das Sieb zur Vermeidung noch höherer Pumpenleistungen für die Speisung eines Drucksortierers bestrebt ist, das Sieb eines Drucksortierers möglichst dünnwandig auszubilden, ist das Sieb des Drucksortierers nach der US-PS 4 855 038 in hohem Maße bruchgefährdet. Wenn nun, wie bei der geschilderten, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers, die in Rotationsrichtung vorn liegenden ersten Flanken der Profilelemente gegenüber der Richtung der Siebachse leicht geneigt sind, erfolgt die Einleitung der Druckkräfte, welche die von diesen ersten Flanken erzeugten positiven Druckstösse hervorrufen, nicht längs einer Mantellinie des Siebs, und Versuche haben bestätigt, daß dadurch Dauerbrüche am Sieb vermieden werden können.

[0019] Zur Erzielung des geschilderten Vorteils könnten die ersten Flanken der Profilelemente in jeder Richtung gegenüber der Siebachse geneigt sein. Es wäre z.B. denkbar, daß die Neigung derart gewählt wird, daß die ersten Flanken der Profilelemente auf die im Zulaufraum befindliche Fasersuspension einen axialen Fördereffekt in Richtung vom zweiten axialen Ende des Zulaufraums zu dessen erstem axialem Ende ausüben, um - wie dies bei Drucksortierern an sich bekannt ist - im hinteren Teil des Zulaufraums befindliche, schon eingedickte aufzubereitende Fasersuspension wieder in axialer Richtung zurückzufördern und dadurch für eine Vergleichmäßigung der Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension und für eine noch weitgehendere Aussonderung brauchbarer Fasern in den Gutstoffraum hinein zu sorgen. Bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers, bei denen die Längsrichtung der ersten Flanke eines jeden Profilelements gegenüber der axialen Richtung derart geneigt ist, daß die ersten Flanken auf die im Zulaufraum befindliche Fasersuspension einen axialen Fördereffekt zum zweiten axialen Ende des Zulaufraums hin ausüben. Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich dadurch das Sortierergebnis noch weiter verbessern läßt: Durch einen solchen Fördereffekt wird verstärkt noch nicht eingedickte Fasersuspension vom einlaßseitigen Ende des Zulaufraums in dessen hinteren Bereich (den dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums zugewandten Bereich) gefördert und dadurch die Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension längs (in axialer Richtung) des Rotors bzw. des Siebs vergleichmäßigt.

[0020] Vor allem für Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers, bei denen die ersten Flanken der Profilelemente gegenüber der axialen Richtung geneigt sind, empfiehlt es sich, die Profilelemente so auszubilden und anzuordnen, daß der hintere Rand der zweiten Flanke parallel zur Siebachse verläuft, um nämlich eine Verengung des lichten Querschnitts der vorstehend erwähnten Kanäle bzw. der verbreiterten Ringspaltbereiche zu vermeiden.

[0021] Durch die vorn liegenden ersten Flanken der Profilelemente sollen positive Druckstösse erzeugt und die Fasersuspension in Rotationsrichtung angetrieben werden. Beides läßt sich am besten dadurch erreichen, daß man die Profilelemente so gestaltet, daß deren erste Flanke ungefähr in radialer Richtung über den davor liegenden Rotorumfangsflächensektor vorspringt. Die erste Flanke könnte jedoch gegenüber der radialen Richtung auch leicht geneigt sein, und zwar schräg nach innen (in Richtung auf die Rotorachse) und hinten (entgegen der Rotationsrichtung), während schräg nach außen und hinten geneigte erste Flanken (so wie in der DE-PS 37 01 669 gezeigt) zur Folge haben, daß die vor einem Profilelement befindliche Fasersuspension nur in radialer Richtung nach außen gegen das Sieb gedrängt und nicht oder kaum in Rotationsrichtung beschleunigt wird.

[0022] Bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer kann sich jedes Profilelement in Richtung der Rotorachse über die gesamte Länge des vom Sieb umfaßten Rotorumfangs erstrecken; in diesem Fall besitzt der Rotor nur eine (sich in Rotorumfangsrichtung erstreckende) Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken. Vor allem für das Sortieren von Fasersuspensionen mit höherer Stoffdichte werden jedoch erfindungsgemäße Drucksortierer mit einer anderen Rotorgestaltung empfohlen: Solche Drucksortierer zeichnen sich dadurch aus, daß der Rotor wenigstens einen dem ersten axialen Ende des Zulaufraums zugekehrten ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt sowie einen dem letzteren in axialer Richtung benachbarten zweiten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt aufweist, wobei die ersten Flanken der Profilelemente des zweiten Abschnitts gegenüber den ersten Flanken der Profilelemente des ersten Abschnitts entgegen der Rotationsrichtung derart zurückversetzt und die in Rotorumfangsrichtung gemessenen Längen der Profilelemente derart bemessen sind, daß einander in axialer Richtung benachbarte Rotorumfangsflächensektoren (Lücken) der beiden axialen Rotorabschnitte sich in Rotationsrichtung überlappen. Der Rotor eines solchen erfindungsgemäßen Drucksortierers weist also insbesondere zwei axiale Abschnitte und damit zwei (in Rotorumfangsrichtung verlaufende) Reihen von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken auf, wobei die Profilelemente der einen Reihe und damit die Lücken dieser Reihe gegenüber denjenigen der anderen Reihe in Rotorumfangsrichtung nur so weit gegeneinander versetzt sind, daß die Lücken beider Reihen nach wie vor Kanäle bilden, welche sich in axialer Richtung über beide Reihen bzw. beide Rotorabschnitte erstrecken. Durch eine solche Rotorausbildung werden die folgenden zusätzlichen Vorteile erreicht: Bei Profilelementen, deren vordere erste Flanken sich vom einen bis zum anderen axialen Ende des Rotors bzw. Siebs erstrecken, besteht vor allem dann, wenn - wie beim Stand der Technik - diese ersten Flanken parallel zur Rotorachse verlaufen, die Gefahr, daß sich in der zu sortierenden Fasersuspension enthaltene Verunreinigungen sowie Fasern an diesen steilen ersten Flanken ansammeln und zusammenballen, was vor allem die Gefahr in sich birgt, daß sich derartige Stoffansammlungen zwischen dem radial äußeren Rand der ersten Flanken und dem Sieb verkeilen und so den Drucksortierer funktionsunfähig machen oder sogar zu einem Siebbruch führen. Eine wie vorstehend beschrieben gestaffelte Anordnung der Profilelemente hat nun folgende Effekte zur Folge, vor allem dann, wenn die vorderen ersten Flanken gegenüber der axialen Richtung derart geneigt sind, daß sie einen Fördereffekt in Richtung auf das zweite axiale Ende des Zulaufraums ausüben: Schon allein die durch den Förderdruck im Zulauf des Drucksortierers bewirkte axiale Durchströmung des Ringspalts zwischen Rotorumfang und Sieb (des Zulaufraums) hat zur Folge, daß Stoffansammlungen an den ersten Flanken der Profilelemente des ersten axialen Rotorabschnitts diesen ersten Flanken entlang in Richtung auf das zweite axiale Ende des Zulaufraums gleiten; kommen diese Stoffansammlungen an die dem zweiten axialen Ende des Zulaufraums zugekehrten Ränder der Profilelemente des ersten Rotorabschnitts, werden sie dort aufgrund der dort auftretenden Turbulenzen mit Fasersuspension vermischt, so daß sich die Stoffansammlungen zumindest im wesentlichen auflösen, ehe die Fasersuspension von der nächsten ersten Flanke eines Profilelements des zweiten axialen Rotorabschnitts erfaßt wird. Diese axiale Ableitung unerwünschter Stoffansammlungen wird natürlich noch verstärkt, wenn die ersten Flanken der Profilelemente in der beschriebenen Weise geneigt sind. Durch die vorstehend beschriebene gestaffelte Anordnung der Profilelemente wird ferner die zu sortierende Fasersuspension auch in denjenigen Bereichen des Ringraums zwischen Rotorumfang und Sieb hinreichend fluidisiert, in denen die Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension infolge der vorausgegangenen Entwässerung durch das Sieb hindurch bereits angestiegen ist, so daß auch in diesen Bereichen ein guter Sortiereffekt erzielt werden kann. Des weiteren bewirkt die vorstehend beschriebene gestaffelte Anordnung der Profilelemente eine noch bessere Verteilung der Druckkräfte über das Sieb, d.h. derjenigen Druckkräfte, die durch die von den Profilelementen hervorgerufenen positiven Druckimpulse erzeugt werden und auf das Sieb einwirken.

[0023] Um bei einer solchen gestaffelten Anordnung der Profilelemente die Wirkung der vorstehend beschriebenen Kanäle bzw. der verbreiterten Bereiche des Ringspalts zwischen Rotorumfang und Sieb in hinreichendem Maße beizubehalten, andererseits aber auch durch einen hinreichenden Versatz (in Rotationsrichtung) der vorderen ersten Flanken einander in axialer Richtung benachbarter Profilelemente für eine ausreichende Fluidisierung der Fasersuspension über die ganze axiale Länge des Siebs bzw. Rotors zu sorgen, beträgt bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers mit gestaffelt angeordneten Profilelementen die Überlappung einander in axialer Richtung benachbarter Rotorumfangsflächensektoren (Lücken) - in Rotorumfangsrichtung gemessen - wenigstens ungefähr 50 % der Länge eines der Rotorumfangsflächensektoren.

[0024] Grundsätzlich könnten die Profilelemente verschiedener axialer Rotorabschnitte identisch ausgebildet sein. Es empfiehlt sich jedoch, der unterschiedlichen Konsistenz der zu sortierenden Fasersuspension in den verschiedenen axialen Bereichen des Ringraums zwischen Rotorumfang und Sieb durch eine entsprechend unterschiedliche Gestaltung der Profilelemente Rechnung zu tragen, um nicht entweder in gewissen axialen Bereichen dieses Ringraums unnötig starke positive und negative Druckimpulse zu erzeugen oder in anderen axialen Bereichen dieses Ringraums zu geringe positive und negative Druckimpulse zu erzeugen. Deshalb wird für eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Drucksortierers mit in der vorstehend beschriebenen Weise gestaffelt angeordneten Profilelementen empfohlen, die Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt - in Rotorumfangsrichtung gemessen - kürzer zu bemessen, als im zweiten Rotorumfangsflächenabschnitt. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme kann zum selben Zweck die - in radialer Richtung gemessene - Höhe der ersten Flanken der Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt kleiner bemessen werden als im zweiten Rotorumfangsflächenabschnitt.

[0025] Wie bereits erwähnt, empfiehlt es sich, die erste Flanke der Profilelemente derart auszubilden, daß sich mit ihr die Fasersuspension wirksam in Rotationsrichtung beschleunigen läßt. Besonders vorteilhaft sind derart gestaltete erste Flanken der Profilelemente, da sich mit ihnen die Fasersuspension in Rotationsrichtung bis zur Umfangsgeschwindigkeit des Rotors beschleunigen läßt, weil dann durch die Profilelemente maximale positive Druckimpulse und besonders starke Turbulenzen erzeugt werden.

[0026] Die Wirkung, der Durchsatz und das Sortierverhalten eines Drucksortierers hängen in erheblichem Umfang vom kleinsten radialen Abstand der Profilelemente vom Sieb, der Gestaltung und Anordnung der Profilelemente, ganz wesentlich aber auch von der Umlaufgeschwindigkeit der Profilelemente ab. Bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer führt eine Erhöhung der Drehzahl des Rotors nicht nur zu stärkeren Turbulenzen, sondern auch zu einer schwächeren Ausbildung des an sich in gewissem Maße erwünschten Faservlieses an der Zulaufseite des Siebs. Je weniger sich ein solches Faservlies ausbildet, um so weniger erfolgt eine häufig unerwünschte Fraktionierung der Fasersuspension bzw. der in ihr enthaltenen Fasern, außerdem führt ein geringer ausgebildetes Faservlies zu einer höheren Konsistenz im Gutstoff, zu einer geringeren Konsistenz des Spuckstoffs und schließlich zu einer Verminderung der Sortierreinheit. Naturgemäß führt eine Erhöhung der Rotordrehzahl schließlich zu einer Erhöhung des Verschleisses an Rotor und Sieb (aus Altpapier gewonnene Fasersuspensionen enthalten immer abrasive Verunreinigungen, wie Sand und Metallteile). Andererseits verlangt das Sortieren von Fasersuspensionen höherer Konsistenz bzw. Stoffdichte eine höhere Rotordrehzahl als beim Sortieren dünnerer Fasersuspensionen. Gewisse Nachteile einer höheren Rotordrehzahl lassen sich nun bei einem erfindungsgemäßen Drucksortierer durch die Verwendung von kürzeren (in Rotorumfangsrichtung gemessen) und/oder niedereren (in radialer Richtung gemessen) Profilelementen vermeiden. Der Vollständigkeit halber sei auch noch darauf hingewiesen, daß es höhere Umlaufgeschwindigkeiten der Profilelemente erlauben, Siebe mit feineren Sieböffnungen (Bohrungen kleineren Durchmessers oder schmälere Schlitze) zu verwenden, wodurch die Sortierreinheit verbessert wird.

[0027] Bislang bekannt gewordene Drucksortierer weisen einen Rotorantrieb auf, welcher nur einen Betrieb mit einer ganz bestimmten Rotordrehzahl erlaubt. Aus den vorstehenden Erläuterungen wird jedoch ersichtlich, daß es an sich wünschenswert wäre, ein und denselben Drucksortierer mit unterschiedlichen Rotordrehzahlen betreiben zu können, um z.B. der Konsistenz bzw. Stoffdichte der zu sortierenden Fasersuspension Rechnung tragen oder bestimmte Sortierergebnisse erzielen zu können. Hier schafft nun die Erfindung Abhilfe, indem vorgeschlagen wird, als Motor für den Antrieb des Rotors einen Drehstrommotor zu verwenden, welchem ein hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz steuerbarer Frequenzwandler vorgeschaltet ist. Bei einem solchen Drucksortierer läßt sich also allein durch Änderung der Einstellung des Frequenzwandlers und damit der Frequenz des Speisestroms für den Drehstrommotor die Rotordrehzahl variieren und so an das jeweils gewünschte Sortierverfahren bzw. Sortierergebnis anpassen.

[0028] Da in einem bestimmten erfindungsgemäßen Drucksortierer die Stärke der Faservliesbildung auf der Zulaufseite des Siebs maßgeblich von der Rotordrehzahl abhängt und die Stärke der Faservliesbildung wiederum die Größe der Druckdifferenz beeinflußt, welche zwischen der Zulaufseite des Siebs und der anderen Siebseite, d.h. zwischen Zulaufraum und Gutstoffraum herrscht, kann erfindungsgemäß diese Druckdifferenz als Regelgröße für den Frequenzwandler verwendet werden; bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers ist also der Frequenzwandler durch eine Meßvorrichtung zur Messung der Druckdifferenz zwischen Zulaufraum und Gutstoffraum steuerbar. Auf diese Weise läßt sich durch Vorgabe einer gewünschten Druckdifferenz die Stärke der Faservliesbildung auf der Zulaufseite des Siebs und damit das Sortierergebnis vorgeben.

[0029] Vor allem im Hinblick auf eine rationelle Herstellung eines erfindungsgemäßen Drucksortierers sowie auf die Tatsache, daß sich ein Verschleiß der Profilelemente vor allem im Bereich ihrer vorderen ersten Flanken nicht vermeiden läßt, schlägt die Erfindung einige besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Rotors erfindungsgemäßer Drucksortierer vor.

[0030] Bei einer ohne besonders komplizierte Werkzeuge herstellbaren Ausführungsform hat der Rotor einen kreiszylindrischen und hohlen Rotorkörper, dessen Umfangsfläche die Rotorumfangsflächensektoren bildet und bei dem die ersten Flanken der Profilelemente von auf der Umfangsfläche des Rotorkörpers befestigten Leisten und die zweiten Flanken der Profilelemente von in der Seitenansicht bogenförmig gekrümmten Blechen, deren vordere Ränder an den Leisten und deren hintere Ränder an der Rotorkörperumfangsfläche befestigt sind, gebildet werden. Die Leisten und Bleche könnten z.B. durch Schrauben am Rotorkörper bzw. an den Leisten befestigt werden, bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen, bei denen die Leisten auf den Rotorkörper aufgeschweißt sind und/oder bei denen die Bleche auf die Leisten und den Rotorkörper aufgeschweißt sind. Bei sich so ergebenden hohlen Profilelementen wird zweckmäßigerweise dafür Sorge getragen, daß die Hohlräume flüssigkeitsdicht verschlossen sind, um das Entstehen von Unwuchten zu vermeiden. Dieses Problem läßt sich aber auch dadurch beseitigen, daß die von der Rotorkörperumfangswand und den Profilelementen gebildeten Hohlräume mit einem Kunststoff ausgefüllt sind, bei dem es sich z.B. um ein aushärtbares Gießharz handeln kann, vorteilhafter ist es jedoch, wenn ein in situ geschäumter Schaumkunststoff verwendet wird, da sich damit diese Hohlräume problemlos und vollständig so ausfüllen lassen, daß Flüssigkeit in diese Hohlräume nicht eindringen kann.

[0031] Bei derart ausgebildeten Profilelementen können die Leisten relativ problemlos ausgetauscht werden, was deshalb besonders wichtig ist, weil gerade die die vorderen ersten Flanken der Profilelemente bildenden Leisten dem stärksten Verschleiß ausgesetzt sind.

[0032] Als Alternative wird erfindungsgemäß empfohlen, die Profilelemente als Vollkunststoffkörper zu gestalten, welche sich billig als Kunststoffspritzgußteile herstellen lassen.

[0033] Derartige Vollkunststoffkörper-Profilelemente könnten im Falle eines Verschleisses als Ganzes ausgewechselt werden, dies ist jedoch dann nicht erforderlich, wenn die in Rotationsrichtung vorn liegende Stirnfläche der Profilelemente von einer Metalleiste gebildet wird, welche z.B. in den Vollkunststoffkörper eingelegt ist, denn dann muß im Verschleißfalle normalerweise nur diese Metalleiste ausgewechselt werden.

[0034] Wenn sich für gewisse Sortieraufgaben mit Hilfe eines erfindungsgemäß gestalteten Rotors und eines auf der Zulaufseite glatt ausgebildeten Siebs keine hinreichenden Turbulenzen erzeugen lassen, um das Entstehen eines zu starken Faservlieses auf der Zulaufseite des Siebs zu verhindern, sollte eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers eingesetzt werden, bei der die Zulaufseite des Siebs ein Turbulenz-erzeugendes Profil aufweist. Derartige Profile lassen sich dem Stand der Technik entnehmen

[0035] Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drucksortierers anhand der beiliegenden Zeichnung; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Drucksortierers, wobei die Schnittdarstellung ein Schnitt in einer vertikalen Durchmesserebene des Rotors bzw. Siebs ist;

Fig. 2

einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3

Sieb und Rotor des Drucksortierers wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch in größerem Maßstab als in Fig. 1;

Fig. 4

eine Stirnansicht des Rotors, gemäß Fig. 1 von links gesehen, und zwar samt in einem axialen Schnitt dargestelltem Sieb, und

Fig. 5

eine Abwicklung des Rotorumfangs, d.h. eine Draufsicht auf die gesamte Rotorumfangsfläche, welche jedoch in einer Ebene dargestellt wurde.

[0036] Zu dem eigentlichen, in Fig. 1 dargestellten Drucksortierer 10 mit einem auf Stützen 12 stehenden Gehäuse 14 gehört noch ein auf einem Gestell 16 stehender Motor 18, bei dem es sich um einen Drehstrom- oder 3-Phasen-Wechselstrommotor handelt, der mittels einer Riemenscheibe 20 und Keilriemen 22 eine Riemenscheibe 24 antreibt, welche auf einer im Gestell 16 sowie dem Gehäuse 14 drehbar gelagerten Rotorwelle 26 befestigt ist.

[0037] Das Gehäuse 14 besteht im wesentlichen aus einer gemäß Fig. 1 linken Stirnwand 28, einem kreiszylindrischen, konzentrisch zur Rotorwelle 26 angeordneten Gehäusemantel 30 sowie einem Gehäusedeckel 32, welche druckdicht miteinander verbunden sind. Eine Achse des Drucksortierers, welche auch die Achse der Rotorwelle 26 ist, wurde mit 34 bezeichnet.

[0038] Die durch die Stirnwand 28 druckdicht hindurchgeführte Rotorwelle 26 trägt einen als Ganzes mit 36 bezeichneten Rotor, welcher mit Hilfe der Rotorwelle 26 um die Achse 34 antreibbar ist und von einem kreiszylindrischen, zur Achse 34 konzentrischen Sieb 38 umgeben wird, das an zwei am Gehäusemantel 30 befestigten kreisringförmigen Gehäuseelementen 40 und 42 befestigt ist und so von diesen Gehäuseringen gehalten wird.

[0039] Bei der dargestellten Ausführungsform ist die axiale Länge (in Richtung der Achse 34) des Rotors 36 gleich der axialen Länge des wirksamen Bereichs des Siebs 38 zwischen den Gehäuseringen 40 und 42. Es wäre aber auch möglich, zur Erzielung bestimmter Effekte die axiale Länge des Rotors 36 größer oder kleiner zu wählen als die axiale Länge des Siebs 38.

[0040] Am gemäß Fig. 1 rechten Ende des Gehäuses 14 ist ein Einlaufstutzen 46 vorgesehen, durch den - wie durch den Pfeil F angedeutet - die aufzubereitende bzw. zu sortierende Fasersuspension in den Drucksortierer gefördert wird, und zwar mittels einer nicht dargestellten Pumpe. Etwa in der Mitte über dem Sieb 38 ist am Gehäusemantel 30 ein Auslaßstutzen 48 angebracht, durch den der sogenannte Gutstoff - wie durch den Pfeil A angedeutet - den Drucksortierer verläßt. Beim Gutstoff handelt es sich um denjenigen Teil der Fasersuspension, welcher das Sieb 38 passiert hat. Am gemäß Fig. 1 linken Ende des Gehäusemantels 30 ist schließlich ein zweiter Auslaßstutzen 50 befestigt, durch den der sogenannte Spuckstoff - wie in Fig. 2 durch den Pfeil R angedeutet - den Drucksortierer verläßt; beim Spuckstoff handelt es sich um denjenigen Teil der aufzubereitenden Fasersuspension, welcher das Sieb 38 nicht passsieren kann.

[0041] Zweckmäßigerweise wird man den Einlaufstutzen 46 entgegen der Darstellung in Fig. 1 so anordnen, daß die zu sortierende Fasersuspension ungefähr tangential in das Gehäuse 14 einströmt, so wie der Auslaßstutzen 50 für den Spuckstoff tangential ausgerichtet ist (siehe Fig. 2). Außerdem könnte der Auslaßstutzen 48 natürlich auch unten am Gehäusemantel 30 angeordnet sein, soweit die Aufstellung des Drucksortierers 10 die Ableitung des Gutstoffs nach unten zuläßt.

[0042] Soweit die Konstruktion des Drucksortierers vorstehend beschrieben wurde, ist diese aus dem Stand der Technik bekannt, und dies gilt auch für seine grundsätzliche Funktion, soweit sie nachfolgend beschrieben wird (erfindungsgemäße Abweichungen werden erst im Anschluß an die Schilderung der grundsätzlichen Funktion erörtert werden).

[0043] Die über einen Einlaufstutzen 46 in den Drucksortierer 10 eingespeiste aufzubereitende Fasersuspension gelangt zunächst in einen Einlaufraum 52 und sie tritt dann in einen Ringraum zwischen dem Umfang des Rotors 36 und dem Sieb 38 ein, welcher im folgenden als Zulaufraum 54 bezeichnet werden wird, und zwar tritt die zu sortierende Fasersuspension über ein erstes axiales Ende 54a dieses Zulaufraums in den letzteren ein. Infolge des sich um die Achse 34 drehenden Rotors 36 sowie gegebenenfalls der tangentialen Ausrichtung des Einlaufstutzens 46 und aufgrund des Drucks, unter dem die zu sortierenden Fasersuspension in den Drucksortierer 10 gefördert wird, strömt die Fasersuspension schraubenlinienförmig durch den Zulaufraum 54 von dessen erstem Ende 54a zu dessen zweitem Ende 54b, wobei ein Teil der Fasersuspension durch Öffnungen des Siebs 38 hindurchtritt und so in den Gutstoffraum 58 gelangt. Der Spuckstoff verläßt den Zulaufraum 54 an dessen zweitem Ende 54b und gelangt so in den Spuckstoffraum 56, von dem aus der Spuckstoff den Drucksortierer über den zweiten Auslaßstutzen 50 verläßt.

[0044] Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers verläuft die Achse 34 zumindest ungefähr horizontal, grundsätzlich wäre es aber auch denkbar, den Drucksortierer so aufzustellen, daß seine Achse 34 zumindestens ungefähr vertikal verläuft.

[0045] Im folgenden werden nun die erfindungsgemäßen Merkmale des Drucksortierers sowie des durch diesen ausgeführten Sortierverfahrens erläutert.

[0046] Wegen der verhältnismäßig feinen Öffnungen des Siebs 38 stellt sich eine Druckdifferenz zwischen Zulaufraum 54 und Gutstoffraum 58 ein, und zwar ist der Druck im Gutstoffraum kleiner als im Zulaufraum. Um diese Druckdifferenz zu erfassen, ist erfindungsgemäß eine Meßvorrichtung 60 vorgesehen, welche einen ersten Druckgeber 62 und einen zweiten Druckgeber 64 umfaßt, die im Einlaufstutzen 46 bzw. im ersten Auslaßstutzen 48 angeordnet sind, ebenso aber auch im Einlaufraum 52 bzw. im Gutstoffraum 58 angeordnet sein könnten. Sie sind über Leitungen 66 und 68, in denen Anzeigegeräte 70 und 72 angeordnet sind, mit den Eingängen eines Differenzbildners 74 verbunden, welche an seinem Ausgang ein der Druckdifferenz proportionales Steuersignal liefert, das über eine Leitung 76 an den Steuereingang eines Frequenzwandlers 78 gelegt wird. Dieser wird von einer nicht dargestellten Stromquelle mit einem 3-Phasen-Wechselstrom oder Drehstrom der Frequenz f₁ gespeist und liefert einen Drehstrom der Frequenz f₂ zum Antrieb des Drehstrommotors 18, wobei die Frequenz f₂ eine Funktion des vom Differenzbildner 74 erzeugten Steuersignals ist. Auf diese Weise wird der Rotor 36 mit einer Drehzahl angetrieben, welche eine Funktion dieses Steuersignals und damit der Druckdifferenz zwischen Zulaufraum 54 und Gutstoffraum 58 ist. Anstelle der Anzeigegeräte 70 und 72 oder zusätzlich zu diesen könnten in den Leitungen 66 und 68 auch Potentiometer oder andere Stellelemente vorgesehen sein, mit denen sich die von den Druckgebern 62 und 64 gelieferten Signale verändern lassen, um so die Abhängigkeit des an der Leitung 76 anliegenden Steuersignals von der genannten Druckdifferenz beeinflussen zu können.

[0047] Anhand der Fig. 3 bis 5 soll nun die erfindungsgemäße Gestaltung des Rotors 36 näher erläutert werden.

[0048] Eine mit der Rotorwelle 26 fest verbundene Nabe 80 trägt einen geschlossenen, hohlen kreiszylindrischen Rotorkörper 82 mit einem kreiszylindrischen Rotormantel 84. Dieser hat ein erstes axiales Ende 84a beim ersten axialen Ende 54a des Zulaufraums 54 und ein zweites axiales Ende 84b beim zweiten axialen Ende 54b des Zulaufraums und trägt außen zwei Sätze von Profilelementen, nämlich einen ersten Satz, welcher von Profilelementen 86a, 86b, 86c und 86d gebildet wird, sowie einen zweiten Satz, gebildet von Profilelementen 88a, 88b, 88c und 88d. Der erste Satz von Profilelementen bildet eine sich in Rotorumfangsrichtung bzw. Rotationsrichtung U des Rotors erstreckende erste Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken 86a', 86b', 86c' und 86d', und diese Reihe definiert einen ersten axialen Rotorabschnitt 90, welcher dem Einlaufraum 52 zugewandt ist; der zweite Satz von Profilelementen 88a - 88d bildet eine zweite, ebensolche Reihe von Profilelementen und dazwischen angeordneten Lücken 88a', 88b', 88c' und 88d', und diese zweite Reihe definiert einen zweiten axialen Rotorabschnitt 92, der dem Spuckstoffraum 56 benachbart ist. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind alle Profilelemente gleich hoch (in Richtung der Achse 34 gemessen), je nach gewünschtem Sortierergebnis und/oder in Abhängigkeit von der Art der zu sortierenden Fasersuspension könnte es jedoch zweckmäßig sein, die Höhe der ersten Reihe größer oder kleiner zu wählen als die Höhe der zweiten Reihe. Außerdem kann es zweckmäßig sein, den Rotor mit mehr als zwei solcher Reihen zu versehen.

[0049] Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 4 ergibt, besitzt jedes Profilelement eine in Rotationsrichtung U vorn liegende Stirnfläche oder erste Flanke I, welche senkrecht zur kreiszylindrischen Außenumfangsfläche des Rotormantels 84 und damit zur Fläche der in Rotationsrichtung U davor liegenden Lücke verläuft, sowie eine sich an die erste Flanke I unmittelbar anschließende Rückenfläche oder zweite Flanke II, welche entgegen der Rotationsrichtung U in radialer Richtung nach innen und damit auf die Achse 34 zu abfällt, so daß die Profilelemente im Schnitt senkrecht zur Achse 34 einen Querschnitt aufweisen, welcher einem sehr spitzwinkligen Dreieck gleicht, welches konzentrisch zur Achse 34 gebogen wurde. Mit den ersten Flanken werden im Zulaufraum 54 starke positive Druckstösse und starke Turbulenzen erzeugt, außerdem wird mit den ersten Flanken I die Fasersuspension im Zulaufraum 54 stark beschleunigt, und zwar maximal bis zur Umlaufgeschwindigkeit der Profilelemente. Hingegen erzeugen die abfallenden zweiten Flanken II negative Druckimpulse, durch welche Flüssigkeit vom Gutstoffraum 58 durch die Sieböffnungen hindurch in den Zulaufraum 54 zurückgesaugt wird. Besonders starke Turbulenzen ergeben sich im Zulaufraum 54 infolge der in Rotationsrichtung U gerichteten Strömungskomponente der Fasersuspension dann, wenn die innenseite des Siebs 38 in bekannter Weise "rauh" ausgebildet, d.h. profiliert ist; da derart profilierte Siebe bei Drucksortierern bekannt sind und sich geeignete Profile in den beiliegenden Zeichnungen schlecht darstellen lassen, läßt sich diese Profilierung den Zeichnungen nicht entnehmen.

[0050] Erfindungsgemäß verlaufen die ersten Flanken I bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksortierers nicht parallel zur Achse 34, sondern bilden mit der Richtung der Achse 34 einen spitzen Winkel a, und zwar sind die Flanken gegenüber der Richtung der Achse 34 so geneigt, daß dadurch die in Richtung der Achse 34 verlaufende Strömungskomponente der Fasersuspension im Zulaufraum 54 in Richtung vom ersten axialen Ende 54a des Zulaufraums zu dessen zweitem axialen Ende 54b verstärkt wird

[0051] Wie sich der Fig. 5 entnehmen läßt, sind bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform die Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe - in Rotorumfangsrichtung bzw. Rotationsrichtung U gemessen - kürzer als die Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe. Diese Maßnahme dient dem Zweck, die Wirkung der Profilelemente der unterschiedlichen Konsistenz der Fasersuspension anzupassen, deren Konsistenz im Zulaufraum 54 von dessen erstem Ende 54a zu dessen zweitem Ende 54 zunimmt. Bei der in Fig. 5 dargestellten besonders vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich jedes der Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe über einen Umfangswinkel von 45° (dies ist die maximale Länge L₁ der Profilelemente), wobei die Länge der Profilelemente zum zweiten axialen Ende 84b des Rotormantels 84 abnimmt, weil die ersten Flanken schräg zur Richtung der Achse 34 verlaufen, während die hinteren Kanten der zweiten Flanken II parallel zur Achse 34 ausgerichtet sind. Die kleinste Länge L₁' der Lücken 86a' - 86d' der ersten Reihe beträgt ebenfalls 45° und ist damit gleich der größten Länge L₁ der Profilelemente dieser Reihe, wobei die Länge der Lücken in Richtung auf das zweite axiale Ende 84b des Rotormantels 84 zunimmt.

[0052] Die maximale Länge L₂ der Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe beträgt bei dieser Ausführungsform 53°; da erfindungsgemäß die Anzahl der Profilelemente der zweiten Reihe gleich der Zahl der Profilelemente der ersten Reihe ist, ergibt sich für die minimale Länge L₂' der Lücken 88a' - 88d' der zweiten Reihe ein geringerer Wert von hier 37°.

[0053] Wie die Fig. 5 gleichfalls erkennen läßt, sind die Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe und damit deren Lücken gegenüber den Profilelementen der ersten Reihe bzw. deren Lücken entgegen der Rotationsrichtung U versetzt, wobei die Größe des Versatzes so auf die Längen der Profilelemente bzw. der Lücken abgestimmt ist, daß einander in axialer Richtung benachbarte Lücken der beiden Reihen sich in Rotationsrichtung U bzw. in Rotorumfangsrichtung so weit überlappen, daß sie einen in axialer Richtung durchgehenden Kanal bilden, welcher sich vom einen axialen Ende 84a des Rotormantels 84 bis zu dessen anderem axialen Ende 84b erstreckt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die lichte Breite L₃ dieses Kanals 25°, wobei unter lichter Breite diejenige Breite verstanden wird, welche der Betrachter bei einer Stirnansicht des Rotors in Richtung der Achse 34 sieht.

[0054] Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Längen der Profilelemente der ersten Reihe also ungefähr gleich den Längen der Lücken der ersten Reihe, die Längen der Profilelemente der zweiten Reihe sind größer als die Längen der Profilelemente der ersten Reihe, und die Länge der Lücken der zweiten Reihe sind kleiner als die Längen der Profilelemente der zweiten Reihe und kleiner als die Längen der Lücken der ersten Reihe.

[0055] Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Profilelemente der beiden Reihen ergeben sich Stufen 90, durch welche folgender Effekt erzielt wird: Ansammlungen von Fasern und Verunreinigungen, welche sich an den ersten Flanken der Profilelemente 86a - 86d der ersten Reihe einstellen können, gleiten aufgrund der axialen Strömungskomponente der Fasersuspension im Zulaufraum 54 den ersten Flanken I der Profilelemente der ersten Reihe entlang in Richtung auf das zweite axiale Ende 54b des Zulaufraums 54 und gelangen somit an die Stufen 90, in deren Bereich sie aufgrund der dort herrschenden starken Turbulenzen aufgelöst und mit der Fasersuspension vermischt werden - Ansammlungen von Fasern und Verunreinigungen an den ersten Flanken I der Profilelemente 88a - 88d der zweiten Reihe werden gleichfalls in axialer Richtung transportiert und gelangen in den Spuckstoffraum 56.

[0056] Vorstehend wurden die Längen der Profilelemente und der Lücken in Umfangswinkeln ausgedrückt. Bei praktischer Realisierung des erfindungsgemäßen Drucksortierers liegen die Längen L₁ und L₂ in einem Bereich zwischen ungefähr 200 mm und ungefähr 450 mm.

[0057] Die durch Einstellung der Rotordrehzahl erzielten Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors liegen zweckmäßigerweise zwischen ungefähr 10 m/s und ungefähr 40 m/s, wobei im allgemeinen die besten Sortierergebnisse mit Umfangsgeschwindigkeiten von ungefähr 15 bis ungefähr 30 m/s erreicht werden.

[0058] Handelt es sich bei den Sieböffnungen 38a des Siebs 38 um Bohrungen, so liegt deren Durchmesser zweckmäßigerweise bei ca. 1 mm bis ca. 3,5 mm, wenn der Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis ca. 15 m/s betrieben wird. Bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten können kleinere Bohrungen verwendet werden; zweckmäßigerweise betreibt man einen erfindungsgemäßen Drucksortierer mit Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 15 bis ca. 40 m/s und wählt dann für die Sieböffnungen Bohrungen mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis ca. 1,5 mm. Handelt es sich bei den Sieböffnungen 38a um Schlitze, so sollten diese bei Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 10 bis ca. 15 m/s eine Breite von ca. 0,4 bis ca. 0,6 mm aufweisen; auch im Falle von Schlitzen kann man bei höheren Rotorumfangsgeschwindigkeiten feinere Sieböffnungen verwenden, und da Rotorumfangsgeschwindigkeiten von ca. 15 bis ca. 40 m/s bevorzugt werden, werden für diesen Fall schlitzfömige Sieböffnungen mit einer Breite von ca. 0,1 mm bis ca. 0,35 mm empfohlen.

[0059] Aus den Fig. 3 und 4 ergibt sich der Aufbau der Profilelemente 86a - 86d bzw. 88a - 88d der dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Jedes dieser Profilelemente besteht - sieht man einmal vom Rotormantel 84 ab - aus einer die erste Flanke I bildenden Leiste 100, einem die zweite Flanke II bildenden gebogenen Blech 102 und zwei Seitenwänden 104, wobei bezüglich der Fig. 3 darauf hingewiesen werden soll, daß in dieser Figur wegen des schrägen Verlaufs der ersten Flanken und damit der Leisten 100 letztere nicht senkrecht zu ihrer Längserstreckung, sondern schräg hierzu geschnitten wurden. Die vom Rotormantel 84, den Leisten 100, den Blechen 102 und den Seitenwänden 104 umschlossenen Hohlräume 106 der Profilelemente sollten flüssigkeitsdicht sein oder mit einem Füllstoff, wie z.B. einem Schaumkunststoff, ausgefüllt werden, um das Entstehen von Unwuchten im Rotor zu vermeiden. Gleiches gilt für den Hohlraum des Rotorkörpers 82.

[0060] Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß sich die Kanäle mit der lichten Breite L₃ besonders deutlich der Fig. 4 entnehmen lassen und dort mit 200 bezeichnet wurden.

Ansprüche

1. Drucksortierer (10) für Fasersuspensionen, insbesondere zur Aufbereitung von aus Altpapier gewonnenen Fasersuspensionen, mit einem Gehäuse (14), in dem ein stationäres, zu einer Siebachse (34) rotationssymmetrisches Sieb (38) angeordnet ist, welches im Gehäuse einen vom Sieb umfaßten Zulaufraum (54) von einem außerhalb des Siebs liegenden Gutstoffraum (58) trennt, sowie mit einem durch einen Motor (18) um die Siebachse antreibbaren Rotor (36), dessen Umfangsfläche zusammen mit einer Zulaufseite des Siebes den Zulaufraum in radialer Richtung begrenzt, einem mit einem ersten axialen Ende (54a) des Zulaufraumes (54) kommunizierenden Zulauf (46) für die zu behandelnde Fasersuspension und einem mit einem zweiten axialen Ende (54b) des Zulaufraumes (54) kommunizierenden Spuckstoffauslaß (50), wobei zur Erzeugung positiver und negativer Druckstöße in der Fasersuspension an der Umfangsfläche des Rotors (36) Profilelemente (86a - 86d, 88a - 88d) vorgesehen sind, welche sich in Rotorumfangsrichtung sowie in Richtung der Siebachse (34) erstrecken und jeweils eine in Rotationsrichtung (U) vorn liegende erste Flanke (I) zum Antreiben der Fasersuspension in Rotationsrichtung sowie eine entgegen der Rotationsrichtung hinter der ersten Flanke liegende zweite Flanke (II) zum Zurücksaugen von Flüssigkeit aus dem Gutstoffraum (58) durch das Sieb (38) hindurch in den Zulaufraum (54) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem auf das Sieb (38) einwirkenden axialen Abschnitt (90, 92) der Rotorumfangsfläche zwischen zwei in Rotorumfangsrichtung aufeinanderfolgenden Profilelementen (86a - 86d, 88a - 88d) ein Rotorumfangsflächensektor (86a' - 86d', 88a' - 88d') vorgesehen ist, über den diese Profilelemente in radialer Richtung vorstehen und welcher Teil einer zur Siebzulaufseite parallelen sowie zur Siebachse (34) rotationssymmetrischen Mantelfläche (84) ist, wobei - in Rotorumfangsrichtung gemessen - die maximale Länge (L1, L2) eines jeden Profilelements (86a - 86d, 88a - 88d) mindestens gleich groß ist wie die ungefähre minimale Länge (L1', L2') des entgegen der Rotationsrichtung (U) nachfolgenden Rotorumfangsflächensektors (86a' - 86d', 88a' - 88d'), die minimale Länge (L1', L2') des letzteren jedoch mindestens 30 % der ungefähren maximalen Länge (L1, L2) des in Rotationsrichtung davorliegenden Profilelements beträgt, und wobei die Profilelemente (86a - 86d, 88a - 88d) derart gestaltet und am Rotorumfang derart angeordnet sind, daß - in Richtung der Siebachse (34) gesehen - die Rotorumfangsflächensektoren (86a' - 86d', 88a' - 88d') zwischen den Profilelementen längs des vom Sieb (38) umfaßten Bereichs des Rotors (36) durchgehende Kanäle (200) bilden, und daß die Längsrichtung der ersten Flanke (I) mit der axialen Richtung (34) einen spitzen Winkel (α) bildet.

2. Drucksortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrichtung der ersten Flanke gegenüber der axialen Richtung derart geneigt ist, daß die erste Flanke auf die im Zulaufraum befindliche Fasersuspension einen axialen Fördereffekt zum zweiten axialen Ende des Zulaufraums ausübt.

3. Drucksortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Rand der zweiten Flanke parallel zur Siebachse verläuft.

4. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flanke ungefähr in radialer Richtung über den davor liegenden Rotorumfangsflächensektor vorspringt.

5. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor wenigstens einen dem ersten axialen Ende des Zulaufraums zugekehrten ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt sowie einen dem letzteren in axialer Richtung benachbarten zweiten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt aufweist, wobei die ersten Flanken der Profilelemente des zweiten Abschnitts gegenüber den ersten Flanken der Profilelemente des ersten Abschnitts entgegen der Rotationsrichtung derart zurückversetzt und die in Rotorumfangsrichtung gemessenen Längen der Profilelemente derart bemessen sind, daß einander in axialer Richtung benachbarte Rotorumfangsflächensektoren der beiden axialen Abschnitte sich in Rotationsrichtung überlappen.

6. Drucksortierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappung - in Rotorumfangsrichtung gemessen - wenigstens ungefähr 50 % der Länge eines der Rotorumfangsflächensektoren beträgt.

7. Drucksortierer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt - in Rotorumfangsrichtung gemessen - kürzer sind als im zweiten Abschnitt.

8. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die - in radialer Richtung gemessene - Höhe der ersten Flanken der Profilelemente im ersten axialen Rotorumfangsflächenabschnitt kleiner ist als im zweiten Abschnitt.

9. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Drehstrommotor ist, welchem ein hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz steuerbarer Frequenzwandler vorgeschaltet ist.

10. Drucksortierer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler durch eine Meßvorrichtung zur Messung der Druckdifferenz zwischen Zulaufraum und Gutstoffraum steuerbar ist.

11. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor einen kreiszylindrischen und hohlen Rotorkörper hat, dessen Umfangsfläche die Rotorumfangsflächensektoren bildet, daß die ersten Flanken der Profilelemente von auf der Umfangsfläche des Rotorkörpers befestigten Leisten und die zweiten Flanken von in der Seitenansicht bogenförmig gekrümmten Blechen, deren vordere Ränder an den Leisten und deren hintere Ränder an der Rotorkörperumfangsfläche befestigt sind, gebildet werden.

12. Drucksortierer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten auf den Rotorkörper aufgeschweißt sind.

13. Drucksortierer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche auf die Leisten und den Rotorkörper aufgeschweißt sind.

14. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von der Rotorkörperumfangswand und den Profilelementen gebildete Hohlräume abgedichtet sind.

15. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß von der Rotorkörperumfangswand und den Profilelementen gebildete Hohlräume mit einem Kunststoff ausgefüllt sind.

16. Drucksortierer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein in situ geschäumter Schaumkunststoff ist.

17. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilelemente Vollkunststoffkörper sind.

18. Drucksortierer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in Rotationsrichtung vorn liegende Stirnfläche der Profilelemente von einer Metalleiste gebildet wird.

19. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufseite des Siebs ein Turbulenz-erzeugendes Profil aufweist.

20. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in Rotorumfangsrichtung gemessene Länge der Profilelemente ungefähr 200 mm bis 450 mm beträgt.

21. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor durch den Motor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 10 bis 40 m/s antreibbar ist.

22. Drucksortierer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor durch den Motor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ungefähr 15 bis 30 m/s antreibbar ist.

23. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis 15 m/s das Sieb als Sieböffnungen Bohrungen mit einem Durchmesser von ca. 1 bis 3,5 mm aufweist.

24. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 15 bis 40 m/s das Sieb als Sieböffnungen Bohrungen mit einem Durchmesser von ca. 0,5 bis 1,5 mm aufweist.

25. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 10 bis 15 m/s das Sieb als Sieböffnungen Schlitze mit einer Breite von ca. 0,4 bis 0,6 mm aufweist.

26. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Rotor mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 15 bis 40 m/s das Sieb als Sieböffnungen Schlitze mit einer Breite von ca. 0,1 bis 0,35 mm aufweist.

27. Drucksortierer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flanke der Profilelemente derart ausgebildet ist, daß mit ihr die Fasersuspension in Rotationsrichtung bis zur Umfangsgeschwindigkeit des Rotors beschleunigbar ist.

28. Drucksortierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einander in axialer Richtung benachbarte Profilelemente in axialer Richtung unmittelbar aneinander anschließen.

Claims

1. Pressure sorter (10) for fibre suspensions, in particular, for the preparation of fibre suspensions obtained from waste paper, comprising a housing (14) in which a stationary screen (38) is arranged, said screen being rotationally symmetrical to a screen axis (34) and separating in said housing a supply chamber (54) surrounded by said screen from an accepts chamber (58) lying outside said screen, as well as a rotor (36) drivable about the screen axis by a motor (18), the circumferential surface of said rotor together with an inlet side of the screen delimiting the supply chamber in the radial direction, an inlet (46) for the fibre suspension to be treated communicating with a first axial end (54a) of the supply chamber (54), and a rejects outlet (50) communicating with a second axial end (54b) of the supply chamber (54), profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) being provided at the circumferential surface of the rotor (36) for generating positive and negative pressure pulses in the fibre suspension, said profiled elements extending in the circumferential direction of the rotor as well as in the direction of the screen axis (34) and each having a first flank (I) lying in front in the rotational direction (U) for driving the fibre suspension in the rotational direction as well as a second flank (II) lying behind the first flank in a direction opposite to the direction of rotation for sucking back liquid from the accepts chamber (58) through the screen (38) into the supply chamber (54), characterized in that in every axial section (90, 92) of the circumferential surface of the rotor acting on the screen (38), a rotor peripheral surface sector (86a' - 86d', 88a' - 88d') is provided between two profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) following one another in the circumferential direction of the rotor, these profiled elements protruding in the radial direction beyond said rotor peripheral surface sector and said rotor peripheral surface sector being part of a peripheral surface area (84) parallel to the screen inlet side as well as rotationally symmetrical to the screen axis (34), in that - measured in the circumferential direction of the rotor - the maximum length (L1, L2) of each profiled element (86a - 86d, 88a - 88d) is at least equal to the approximate minimum length (L1', L2') of the rotor peripheral surface sector (86a' - 86d', 88a' - 88d') following in a direction opposite to the direction of rotation (U), but the minimum length (L1', L2') of said rotor peripheral surface sector is at least 30 % of the approximate maximum length (L1, L2) of the profiled element lying in front thereof in the direction of rotation, and the profiled elements (86a - 86d, 88a - 88d) are designed and arranged at the rotor circumference such that - seen in the direction of the screen axis (34) - the rotor peripheral surface sectors (86a' - 86d', 88a' - 88d') form continuous channels (200) between the profiled elements along the region of the rotor (36) surrounded by the screen (38), and in that the longitudinal direction of the first flank (I) forms an acute angle (α) with the axial direction (34).

2. Pressure sorter according to claim 1, characterized in that the longitudinal direction of the first flank is inclined with respect to the axial direction such that the first flank exerts on the fibre suspension present in the supply chamber an axial conveying effect towards the second axial end of the supply chamber.

3. Pressure sorter according to claim 1 or 2, characterized in that the rear edge of the second flank extends parallel to the screen axis.

4. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 3, characterized in that the first flank protrudes approximately in the radial direction beyond the rotor peripheral surface sector lying in front of said flank.

5. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 4, characterized in that the rotor has at least one first axial rotor circumferential surface section facing the first axial end of the supply chamber as well as a second axial rotor circumferential surface section adjacent to said first axial rotor circumferential surface section in the axial direction, the first flanks of the profiled elements of the second section being set back with respect to the first flanks of the profiled elements of the first section in a direction opposite to the direction of rotation, and the lengths of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor being dimensioned such that rotor peripheral surface sectors of the two axial sections adjacent to each other in the axial direction overlap each other in the direction of rotation.

6. Pressure sorter according to claim 5, characterized in that the overlapping - measured in the circumferential direction of the rotor - is at least approximately 50 % of the length of one of the rotor peripheral surface sectors.

7. Pressure sorter according to claim 5 or 6, characterized in that the profiled elements in the first axial rotor circumferential surface section - measured in the circumferential direction of the rotor - are shorter than in the second section.

8. Pressure sorter according to one or several of claims 5 to 7, characterized in that the height of the first flanks of the profiled elements - measured in the radial direction - in the first axial rotor circumferential surface section is smaller than in the second section.

9. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the motor is a three-phase A.C. motor supplied by a frequency converter controllable with respect to its output frequency.

10. Pressure sorter according to claim 9, characterized in that the frequency converter is controllable by a measuring device for measuring the pressure difference between supply chamber and accepts chamber.

11. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the rotor has a circular-cylindrical and hollow rotor body, the peripheral surface of said rotor body forming the rotor peripheral surface sectors, in that the first flanks of the profiled elements are formed by strips attached to the peripheral surface of the rotor body and the second flanks by metal sheets which, in the side view, are arcuately curved, the front edges of said sheets being attached to the strips and their back edges to the peripheral surface of the rotor body.

12. Pressure sorter according to claim 11, characterized in that the strips are welded onto the rotor body.

13. Pressure sorter according to claim 11 or 12, characterized in that the metal sheets are welded onto the strips and the rotor body.

14. Pressure sorter according to one or several of claims 11 to 13, characterized in that cavities formed by the peripheral wall of the rotor body and the profiled elements are sealed.

15. Pressure sorter according to one or several of claims 11 to 14, characterized in that cavities formed by the peripheral wall of the rotor body and the profiled elements are filled with a plastic material.

16. Pressure sorter according to claim 15, characterized in that the plastic material is a foam plastic foamed in-situ.

17. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 10, characterized in that the profiled elements are solid plastic bodies.

18. Pressure sorter according to claim 17, characterized in that the front surface of the profiled elements lying in front in the direction of rotation is formed by a metal strip.

19. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the inlet side of the screen has a turbulence-generating profile.

20. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the length of the profiled elements measured in the circumferential direction of the rotor is approximately 200 mm to 450 mm.

21. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the rotor is drivable by the motor at a circumferential speed of approximately 10 to 40 m/s.

22. Pressure sorter according to claim 21, characterized in that the rotor is drivable by the motor at a circumferential speed of approximately 15 to 30 m/s.

23. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 10 to 15 m/s the screen has screen openings in the form of bores with a diameter of approximately 1 to 3.5 mm.

24. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 15 to 40 m/s the screen has screen openings in the form of bores with a diameter of approximately 0.5 to 1.5 mm.

25. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 10 to 15 m/s the screen has screen openings in the form of slots with a width of approximately 0.4 to 0.6 mm.

26. Pressure sorter according to one or several of claims 1 to 22, characterized in that for a rotor with a circumferential speed of approximately 15 to 40 m/s the screen has screen openings in the form of slots with a width of approximately 0.1 to 0.35 mm.

27. Pressure sorter according to one or several of the preceding claims, characterized in that the first flank of the profiled elements is designed such that the fibre suspension can be accelerated therewith in the direction of rotation up to the circumferential speed of the rotor.

28. Pressure sorter according to one or several of claims 5 to 8, characterized in that profiled elements adjacent to each other in the axial direction directly adjoin each other in the axial direction.

Revendications

1. Classeur sous pression (10) pour suspensions fibreuses, en particulier pour le traitement des suspensions fibreuses obtenues à partir des vieux papiers, comprenant un carter (14), dans lequel est disposé un crible (38) fixe à symétrie de révolution par rapport à un axe du crible (34), ledit crible formant dans le carter une séparation entre un récipient d'admission (54) entouré du crible, et un récipient de pâte à papier finie (58), situé à l'extérieur du crible, et comprenant un rotor (36) actionné par un moteur (18) autour de l'axe du crible, la surface périphérique dudit rotor délimitant avec un côté d'admission du crible le récipient d'admission dans le sens radial, un système d'admission (46) qui communique avec la première extrémité axiale (54a) du récipient d'admission (54), destiné à recevoir la suspension fibreuse à traiter, et un système d'évacuation des détritus (50) qui communique avec une deuxième extrémité axiale (54b) du récipient d'admission (54), des éléments profilés (86a - 86d, 88a - 88d) destinés à produire des chocs de pression positifs et négatifs dans la suspension fibreuse étant montés sur la surface périphérique du rotor (36), lesdits éléments profilés s'étendant dans le sens de rotation du rotor et dans le sens de l'axe du crible (34) et étant munis chacun d'un premier flanc (I) situé à l'avant par rapport au sens de rotation (U) et destiné à activer la suspension fibreuse dans le sens de la rotation, ainsi que d'un deuxième flanc (II) situé en aval du premier flanc (I) dans le sens inverse de la rotation et destiné à réintroduire dans le récipient d'admission (54) le liquide contenu dans le récipient de pâte à papier finie (58) en le faisant passer à travers le crible (38), caractérisé en ce que, dans chaque section axiale (90, 92) de la périphérie du rotor agissant sur le crible (38), il est prévu d'agencer entre deux éléments profilés (86a - 86d, 88a - 88d) consécutifs dans le sens de rotation du rotor, un secteur de la périphérie du rotor (86a' - 86d', 88a' - 88d') au-dessus duquel ces éléments profilés sont en saillie dans le sens radial, cette partie constituant une enveloppe (84), parallèle au côté d'admission du crible et avec une symétrie de révolution par rapport à l'axe du crible (34), la longueur maximale (L1, L2) - considérée dans le sens de rotation du rotor - de chaque élément profilé (86a - 86d, 88a - 88d) correspondant au moins à la longueur minimale approximative (L1', L2') du secteur de la périphérie du rotor (86a' - 86d', 88a' - 88d') consécutif dans le sens opposé à la rotation (U), la longueur minimale (Ll', L2') de ce dernier mesurant au moins 30 % de la longueur maximale approximative (L1, L2) de l'élément profilé précédent dans le sens de la rotation, et les éléments profilés (86a - 86d, 88a - 88d) étant conçus et disposés sur la périphérie du rotor de telle sorte que - considéré dans le sens de l'axe du crible (34) - les secteurs de la périphérie du rotor (86a' - 86d', 88a' - 88d') forment entre les éléments profilés des canaux (200) continus le long de la zone du rotor (36) entourée par le crible (38), et en ce que le sens longitudinal du premier flanc (I) forme un angle aigu (α) avec l'axe (34).

2. Classeur sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sens longitudinal du premier flanc est incliné par rapport à l'axe du crible, de telle sorte que le premier flanc exerce un effet de poussée dans le sens axial sur la suspension fibreuse contenue dans le récipient d'admission pour la transporter vers la deuxième extrémité axiale du récipient d'admission.

3. Classeur sous pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord arrière du deuxième flanc est parallèle à l'axe du crible.

4. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier flanc avance en saillie, pratiquement dans le sens radial, au-dessus du secteur de la périphérie du rotor situé en amont.

5. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rotor comprend au moins une première section axiale de la périphérie du rotor, orientée vers la première extrémité axiale du récipient d'admission, ainsi qu'une deuxième section axiale de la périphérie du rotor, contiguë dans le sens axial à la première section axiale, les premier flancs des éléments profilés de la deuxième section étant décalés dans le sens inverse de la rotation par rapport aux premiers flancs des éléments profilés de la première section de telle sorte que, et les longueurs des éléments profilés étant déterminées dans le sens de la rotation de telle sorte que des secteurs contigus dans le sens axial de la périphérie du rotor des deux sections axiales se chevauchent les uns les autres dans le sens de la rotation.

6. Classeur sous pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que le chevauchement - considéré dans le sens de la rotation - correspond au moins approximativment à 50 % de la longueur de l'un des secteurs de la périphérie du rotor.

7. Classeur sous pression selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les éléments profilés dans la première section axiale de la périphérie du rotor - considéré dans le sens de la rotation - sont plus courts que ceux dans la deuxième section.

8. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que - considéré dans le sens radial - la hauteur des premiers flancs des éléments profilés dans la première section axiale de la périphérie du rotor est inférieure à celle dans la deuxième section.

9. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur est un moteur à courant triphasé, un convertisseur de fréquence, qui peut être commandé en fonction de la fréquence de sortie dudit moteur, étant monté en aval de ce dernier.

10. Classeur sous pression selon la revendication 9, caractérisé en ce que le convertisseur de fréquence peut être commandé par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure destiné à mesurer la différence de pression entre le récipient d'admission et le récipient de pâte à papier finie.

11. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor comporte un corps cylindrique creux, dont la surface périphérique constitue les secteurs de la périphérie du rotor, en ce que les premiers flancs des éléments profilés sont constitués par des baguettes fixées sur la périphérie du corps du rotor et les deuxièmes flancs sont constitués par des pièces en tôle coudées en arc, par rapport à une vue latérale, dont les bords avant sont fixés aux baguettes et les bords arrières sont fixés à la périphérie du corps du rotor.

12. Classeur sous pression selon la revendication 11, caractérisé en ce que les baguettes sont soudées sur le corps du rotor.

13. Classeur sous pression selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les pièces en tôle sont soudées sur les baguettes et le corps du rotor.

14. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les cavités formées par la paroi périphérique du corps du rotor et les éléments profilés sont étanchéifiées.

15. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que les cavités formées par la paroi périphérique du corps du rotor et les éléments profilés sont remplies par une matière synthétique.

16. Classeur sous pression selon la revendication 15, caractérisé en ce que la matière synthétique est un caoutchouc synthétique moussé in situ.

17. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractéérisé en ce que les éléments profilés sont des corps pleins en matière synthétique.

18. Classeur sous pression selon la revendication 17, caractérisé en ce que la surface frontale des éléments profilés, située à l'avant dans le sens de la rotation, est formée par une baguette métallique.

19. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté d'admission du crible présente un profil permettant de produire des turbulences.

20. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur des éléments profilés, déterminée dans le sens de rotation du rotor, mesure environ 200 mm à 450 mm.

21. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor peut être actionné par le moteur avec une vitesse de rotation de 10 à 40 m/s environ.

22. Classeur sous pression selon la revendication 21, caractérisé en ce que le rotor peut être actionné par le moteur avec une vitesse de rotation de 15 à 30 m/s environ.

23. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour un rotor avec une vitesse de rotation de 10 à 15 m/s environ, le crible est muni de forures, formant les orifices du crible, dont le diamètre est compris entre 1 et 3,5 mm environ.

24. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que, pour un rotor avec une vitesse de rotation de 15 à 40 m/s environ, le crible est muni de forures, formant les orifices du crible, dont le diamètre est compris entre 0,5 et 1,5 mm environ.

25. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que, pour un rotor avec une vitesse de rotation de 10 à 15 m/s environ, le crible est muni de fentes, formant les orifices du crible, dont la largeur est comprise entre 0,4 et 0,6 mm environ.

26. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que, pour un rotor avec une vitesse de rotation de 15 à 40 m/s environ, le crible est muni de fentes, formant les orifices du crible, dont la largeur est comprise entre 0,1 et 0,35 mm environ.

27. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flanc des éléments profilés est conçu de telle sorte qu'il permette d'accélérer la suspension fibreuse dans le sens de la rotation jusqu'à ce qu'elle atteigne la vitesse de rotation du rotor.

28. Classeur sous pression selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les éléments profilés, contigus dans le sens axial, se raccordent directement les uns aux autres dans le sens axial.

Zeichnung