SIEB ZUR BEHANDLUNG EINES FLÜSSIGEN BIS PASTÖSEN MEDIUMS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Sieb zur Behandlung eines flüssigen bis pastösen Mediums bestehend aus mehreren Schichten und mit einer Vielzahl von Sieböffnungen sowie einer entgegen der Durchströmrichtung weisenden Zulaufseite und einer in Durchströmrichtung weisenden Ablaufseite.

[0002] Derartige Siebe sind u.a. in der DE 195 47 585 A1 beschrieben und werden beispielsweise zur Nasssiebung von Faserstoffsuspensionen verwendet, um darin vorhandene Störstoffe zu entfernen. Sie sind in der Regel starr und unterscheiden sich dadurch von flexiblen Endlossieben, die in Siebpressen und Papiermaschinen verwendet werden.
Die Charakteristik eines solchen Siebes ergibt sich im Wesentlichen aus Größe, Form und Anzahl der sich darin befindenden Sieböffnungen. Diese werden in der Regel kleiner gehalten als die auszusiebenden Stoffe.

[0003] Verwendet werden solche Siebe dabei mit Vorteil z. B. in Stofflösern, Sekundärstofflösern und Sortierern zur Aufbereitung von Papierfasersuspensionen, wobei sie die Aufgabe haben, Störstoffe zurückzuhalten.

[0004] Für Anwendungsfälle, die sich besonders in der Papier- und Zellstoffindustrie ergeben, sollen derartige Siebe eine Sortiercharakteristik haben, die z. B. durch runde Öffnungen zwischen 0,8 und 30 mm, je nach Grobheit der Stoffe, erreichbar ist.

[0005] Natürlich ist man auch bestrebt, bei derartigen Sieben einen möglichst großen Durchsatz zu ermöglichen, d. h. eine möglichst große Menge von nicht abgewiesenen Stoffen soll die Öffnungen passieren. Das lässt sich dadurch fördern, dass möglichst viele Öffnungen vorhanden sind. Gesamthaft ausgedrückt, bemüht man sich um eine möglichst große freie Siebfläche, bezogen auf die gesamte Oberfläche des Siebelementes.

[0006] Eine weitere Forderung ist eine relativ hohe Festigkeit gegen hydraulischen Druck. Solche Siebelemente werden in einem Produktionsbetrieb eingesetzt, bei dem es auch einmal zu Störungen kommt, was zu unterschiedlicher und beträchtlicher Druckbelastung der Siebelemente führt. Da sich eine Verstopfung nicht immer ausschließen lässt, können durchaus hohe Drücke und bei den entsprechend großen Flächen auch hohe Kräfte auf die Oberfläche solcher Siebelemente wirken. Diese erhöhten Kräfte müssen durch das Sieb aufgenommen werden können, ohne dass eine Beschädigung eintritt, weshalb auch mehrschichtige Siebe entwickelt wurden.

[0007] Um zu gewährleisten, dass die Siebe möglichst wenig verschleißen und nicht korrodieren, werden diese oft zulauf- oder auch beidseitig beschichtet, insbesondere mit Chrom, Keramik oder Wolframkarbid.
Außerdem wird in der EP 0 567 726 A1 vorgeschlagen, durch Schichten mit abweisender Wirkung das Ansetzen von Suspensionsteilchen zu vermindern.

[0008] Allerdings hat sich herausgestellt, dass sich die Sortierwirkung und der Durchsatz über die Betriebsdauer dennoch verändern können, was bei vielen Anwendungen nicht akzeptabel ist.

[0009] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher über die Betriebsdauer eine möglichst gleichbleibende Sortierwirkung bei möglichst konstantem Durchsatz zu gewährleisten.

[0010] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Zulaufseite von einer verschleißfesten Schicht gebildet wird, die aus Keramik, Chrom oder einem Sintermetall wie Wolframkarbid besteht und dass die Ablaufseite von einer Schicht mit verminderter Adhäsion gebildet wird, die aus Teflon besteht.
Vor allem bei der Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien hat es sich gezeigt, dass die Ablaufseite des Siebe oft zu Ablagerungen, Verspinnungen o.ä neigt, was sich negativ auf den Durchsatz auswirkt. Bei der Behandlung von Feststoffen ist eine Reaktion mit der Ablaufseite des Siebes meist wesentlich geringer.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Haftung der Schicht mit verminderter Adhäsion kleiner als 60mJ/mm² ist und vorzugsweise zwischen 15 und 30 mJ/mm² liegt. Da die Zulaufseite des Siebes in der Regel einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist, wird die Zulaufseite von einer Schicht aus sehr verschleißfestem Material gebildet, die aus Keramik, Chrom oder einem Sintermetall wie Wolframkarbid besteht.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn die verschleißfeste Schicht der Zulaufseite eine Härte zwischen 800 und 2800HV(Vickershärte) hat.
Durch die unterschiedlichen Schichten kann auch auf die unterschiedlichen Anforderungen und Belastungen beider Siebseiten besser eingegangen werden. Insbesondere für dünne Schichten ist es von Vorteil, wenn diese auf einen Grundkörper aufgebracht werden. Dies kann beispielsweise durch das Auftragen einer Schicht in flüssiger oder pastöser Form oder aber mittels Aufkleben oder Aufschweißen einer Folie erfolgen.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, nur eine Schicht derart aufzutragen. Falls jedoch beide Schichten, d.h. die verschleißfeste Schicht und die Schicht mit verminderter Adhäsion auf einen Grundkörper aufgebracht werden, so vermindert sich der Aufwand, wenn dies der gemeinsame Grundkörper beider Schichten in Form einer Mittelschicht ist.

[0011] Vor allem wenn die jeweilige Schicht einer starken Beanspruchung ausgesetzt ist, kann es zur Bildung einer robusten und meist auch relativ dicken Schicht von Vorteil sein, wenn zumindest eine Schicht von einer separaten Siebschicht gebildet wird, die flächig mit einem Grundkörper verbunden, beispielsweise verklebt ist.

[0012] Unabhängig von der Art und Beschaffenheit der Schichten sollten in Durchströmrichtung benachbarte Schichten flächig miteinander verbunden sein.

[0013] In Abhängigkeit von den Anforderungen und den Bedingungen kann das Sieb starr oder aber flexibel sein. Des Weiteren ergibt sich daraus auch, ob das Sieb eben oder uneben, insbesondere als Zylinder ausgebildet ist.

[0014] Um die Turbulenzbildung auf der Zulaufseite zu verstärken, kann die zulaufseitige Oberfläche des Siebes profiliert ausgebildet werden. Dies ist über das Aufbringen von Schweißraupen oder mittels Laser relativ einfach möglich.

[0015] Wegen der besonderen Eignung zur Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Siebes insbesondere zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension oder bei der Abwasseraufbereitung oder in der Lebensmittelindustrie von Vorteil.

[0016] Hierdurch gelingt es mit relativ geringem Aufwand, die Sortierwirkung und den Durchsatz über einen sehr langen Zeitraum relativ konstant zu halten, was sich positiv auf den Energieverbrauch, die Prozessstabilität und die Servicekosten auswirkt.

[0017] Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigen die Figuren 1 bis 3 schematische Teilquerschnitte durch unterschiedlich aufgebaute Siebe.

[0018] Die mehrschichtigen Siebe besitzen dabei eine Vielzahl von möglichst gleichmäßig verteilt angeordneten Sieböffnungen 1 mit der gleichen minimalen Querschnittsfläche zur Gewährleistung gleicher Sortierwirkung.

[0019] Die Querschnittsfläche aller Sieböffnungen 1 wird beispielhaft von einem Kreis gebildet.
Siebe, die zur Behandlung von Suspensionen verwendet werden sollen, müssen aus Festigkeitsgründen eine ausreichende Wandstärke haben. Insbesondere bei dem bei der Faserstoffbehandlung besonders typischen Größenbereich für die Sieböffnungen 1, der z. B. zwischen 0,8 und 30 Millimeter liegt, können besonders günstige Verfahren, wie Stanzen oder Laserschneiden, eingesetzt werden. Das verursacht in der Regel weniger Kosten als sie beim Bohren entstehen.
Weitere Verfahren zur Erzeugung der Sieböffnungen 1 sind: Fräsen, Wasserstrahlschneiden, Ätzen, Erodieren, elektrochemisches Bohren, Fliesslochformen oder Räumen.
Damit lassen sich leicht auch Sieböffnungen 1 erzeugen, deren Querschnitte nicht rotationssymmetrisch sind: z. B. Langlöcher, Rechtecke, Rauten, Sechsecke oder sonstige Polygone mit abgerundeten Ecken.

[0020] Dabei können sich die Sieböffnungen 1 auch zur Zulauf- 3 und/oder zur Ablaufseite 4 des Siebes hin vergrößern.

[0021] Meist haben alle benachbarten Sieböffnungen 1 den gleichen Abstand zueinander, was eine effektive Ausnutzung der Siebfläche bei hoher Stabilität gewährleistet.
Dabei sind die Sieböffnungen 1 oft in parallelen Reihen angeordnet.

[0022] Das hier beispielhaft ebene Sieb wird von der Zulaufseite 3 her in Durchströmrichtung 2 von der Faserstoffsuspension durchströmt. Größere Störstoffe werden dabei zurückgehalten und können auf der Zulaufseite 3 beispielsweise mit einem Räumer entfernt werden.
Zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität liegt die Dicke des Siebes bei derartigen Anwendungen zwischen 3 und 30 mm.

[0023] Da die Zulaufseite einem erhöhten Verschleiß durch das anströmende und turbulente Medium ausgesetzt ist, wird die Zulaufseite 3 des Siebes von einer verschleißfesten Schicht 5 aus Chrom, Karbid oder Wolframkarbid gebildet. Dabei liegt die Härte im Bereich zwischen 800 und 2800 HV/Vickershärte.

[0024] Um insbesondere bei der Behandlung von flüssigen bis pastösen Medien Anhaftungen auf der Ablaufseite 4 des Siebes zu begegnen, wird die Ablaufseite 4 von einer Schicht 6 mit verminderter Adhäsion, einer sogenannten Antihaft-Schicht gebildet.
Dabei kann die Betriebsdauer des Siebes bei konstanten Betriebsparametern wesentlich verlängert werden. Auch der Aufwand zur Reinigung der Siebe kann entfallen oder verringert werden.

[0025] Entsprechend den Anforderungen an das Sieb kann der Aufbau entsprechend variieren.
Bei der Ausführung gemäß Figur 3 wurden beide Schichten 5,6 auf einen gemeinsamen Grundkörper in Form einer Mittelschicht 7 aufgetragen. Dies ist zum Beispiel durch das Auftragen der Schicht 5,6 in flüssiger oder pastöser Form und ein anschließendes Aushärten der Schichten 5,6 möglich.
Die Lösungen entsprechend Figur 1 und 2 zeigen die Variante, dass beide Schichten 5,6 das Sieb allein, d.h. ohne dazwischen liegende Mittelschicht 7 bilden. In diesem Fall sollte zumindest eine Schicht 5,6 in fester Form vorliegen, so dass die andere Schicht 6,5 auf diese aufgetragen werden kann. Liegen, wie in Figur 1, beide Schichten 5,6 in fester Form vor, so werden diese zur Bildung des Siebes lösbar oder unlösbar miteinander verbunden.

Ansprüche

1. Sieb zur Behandlung eines flüssigen bis pastösen Mediums bestehend aus mehreren Schichten (5,6,7) und mit einer Vielzahl von Sieböffnungen (1) sowie einer entgegen der Durchströmrichtung (2) weisenden Zulaufseite (3) und einer in Durchströmrichtung (2) weisenden Ablaufseite (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufseite (3) von einer verschleißfesten Schicht (5) gebildet wird, die aus Keramik, Chrom oder einem Sintermetall wie Wolframkarbid besteht und dass die Ablaufseite (4) von einer Schicht (6) mit verminderter Adhäsion gebildet wird, die aus Teflon besteht.

2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschleißfeste Schicht (5) eine Härte zwischen 800 und 2800 HV aufweist.

3. Sieb nach einem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten (5,6) der Zulauf- (3) und der Ablaufseite (4) wenigstens eine Mittelschicht (7) angeordnet ist.

4. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Schichten (5,6,7) flächig miteinander verbunden sind.

5. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb eben ist.

6. Sieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieb uneben, insbesondere als Zylinder ausgebildet ist.

7. Sieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufseite (3) des Siebes profiliert ausgebildet ist.

8. Anwendung des Siebes nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Behandlung einer zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn geeigneten Faserstoffsuspension.

9. Anwendung des Siebes nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei der Abwasseraufbereitung.

Claims

1. Screen for treating a liquid to pasty medium, comprising a plurality of layers (5, 6, 7) and having a multiplicity of screen openings (1) and a feed side (3) pointing counter to the flow direction (2) and a discharge side (4) pointing in the flow direction (2),
characterized in that
the feed side (3) is formed by a wear-resistant layer (5), which consists of ceramic, chromium or a sintered metal such as tungsten carbide, and in that the discharge side (4) is formed by a layer (6) with reduced adhesion, which consists of Teflon.

2. Screen according to Claim 1,
characterized in that
the wear-resistant layer (5) has a hardness between 800 and 2800 HV.

3. Screen according to either of Claims 1 and 2,
characterized in that
at least one central layer (7) is arranged between the layers (5, 6) of the feed side (3) and the discharge side (4).

4. Screen according to one of the preceding claims,
characterized in that
the adjacent layers (5, 6, 7) are connected to one another face-to-face.

5. Screen according to one of the preceding claims,
characterized in that
the screen is flat.

6. Screen according to one of Claims 1 to 4,

characterized in that
the screen is formed so as not to be flat, in particular as a cylinder.

7. Screen according to one of the preceding claims,
characterized in that
the feed side (3) of the screen is formed so as to be profiled.

8. Use of the screen according to one of the preceding claims for treating a fibrous suspension suitable for producing a paper, board, tissue or another fibrous web.

9. Use of the screen according to one of Claims 1 to 7 in wastewater treatment.

Revendications

1. Tamis pour le traitement d'un fluide de liquide à pâteux, se composant de plusieurs couches (5, 6, 7) et avec une multiplicité d'ouvertures de tamis (1) ainsi qu'avec un côté d'arrivée (3) orienté à l'opposé de la direction d'écoulement (2) et un côté d'évacuation (4) orienté dans la direction d'écoulement (2), caractérisé en ce que le côté d'arrivée (3) est formé par une couche résistant à l'abrasion (5), qui se compose de céramique, de chrome ou d'un matériau fritté comme le carbure de tungstène, et en ce que le côté d'évacuation (4) est formé par une couche (6) d'adhérence moindre, qui se compose de téflon.

2. Tamis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche résistant à l'abrasion (5) présente une dureté comprise entre 800 et 2800 HV.

3. Tamis selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une couche intermédiaire (7) est disposée entre les couches (5, 6) du côté d'arrivée (3) et du côté d'évacuation (4).

4. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches voisines (5, 6, 7) sont assemblées à plat l'une à l'autre.

5. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tamis est plan.

6. Tamis selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tamis n'est pas plan, en particulier est réalisé en forme de cylindre.

7. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté d'arrivée (3) du tamis est de forme profilée.

8. Utilisation du tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes pour le traitement d'une suspension de matière fibreuse convenant pour la fabrication d'une bande de papier, de carton, d'essuie-tout ou d'une autre bande de matière fibreuse.

9. Utilisation du tamis selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 lors du traitement des eaux usées.

Zeichnung