本发明涉及一种用于从纤维悬浮液中去除长纤维的设备，其具有至少一个具备多个转子叶片(2)的转子(1)，其中，纤维悬浮液的射流(3)指向所述转子(1)的转子叶片(2)，射流方向与旋转轴线(4)构成小于45°的夹角，所述转子叶片(2)具有沿旋转方向(5)指向的叶片边缘(6)，并且在所述转子叶片(2)的离心甩出区域内安置有用于从所述转子叶片(2)上甩出的较长纤维的收集室(7)。为了尽可能实现高效的转子结构设计，在此规定，在旋转平面(8)内被所述转子叶片(2)扫过的面积比所有转子叶片(2)的总面积大3至15倍，和/或在所述转子叶片(2)的径向延伸量的至少50％以上的延伸量中，在旋转平面(8)内所述转子叶片(2)之间的间距比所述转子叶片(2)的宽度大3至15倍。
1.一种用于从纤维悬浮液中去除长纤维的设备，所述设备具有至少一个具备多个转子叶片(2)的转子(1)，其中，纤维悬浮液的射流(3)指向所述转子(1)的转子叶片(2)，射流方向与所述转子的旋转轴线(4)构成小于45°的夹角，所述转子叶片(2)具有沿旋转方向(5)指向的叶片边缘(6)，并且在所述转子叶片(2)的离心甩出区域内安置有用于从所述转子叶片(2)上甩出的较长纤维的收集室(7)，长纤维被挂在转子叶片(2)上并且由于转子叶片(2)的离心力被甩出，同时剩余的纤维悬浮液穿过转子叶片(2)并且在转子叶片下面的收集池(12)内被收集和导出，其特征在于，在旋转平面(8)内被所述转子叶片(2)扫过的面积比所有转子叶片(2)的总面积大3至15倍。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述旋转平面(8)内被所述转子叶片(2)扫过的面积比所有转子叶片(2)的总面积大5至10倍。
3.一种用于从纤维悬浮液中去除长纤维的设备，其具有至少一个具备多个转子叶片(2)的转子(1)，其中，纤维悬浮液的射流(3)指向所述转子(1)的转子叶片(2)，射流方向与所述转子的旋转轴线(4)构成小于45°的夹角，所述转子叶片(2)具有沿旋转方向(5)指向的叶片边缘(6)，并且在所述转子叶片(2)的离心甩出区域内安置有用于从所述转子叶片(2)上甩出的较长纤维的收集室(7)，长纤维被挂在转子叶片(2)上并且由于转子叶片(2)的离心力被甩出，同时剩余的纤维悬浮液穿过转子叶片(2)并且在转子叶片下面的收集池(12)内被收集和导出，其特征在于，在所述转子叶片(2)的至少50％以上的径向延伸距离中，在旋转平面(8)内所述转子叶片(2)之间的间距比所述转子叶片(2)的宽度大3至15倍。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，在所述转子叶片(2)的至少50％以上的径向延伸距离中，在所述旋转平面(8)内所述转子叶片(2)之间的间距比所述转子叶片(2)的宽度大5至10倍。
5.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述叶片边缘(6)径向向外在至少一个区段中相对于径向反向于旋转方向(5)倾斜地延伸。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述叶片边缘(6)径向向外在至少一个至少最外侧的区段中相对于径向反向于旋转方向(5)倾斜地延伸。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述叶片边缘(6)的倾斜区段与径向之间的夹角(9)在30至70°之间。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述夹角(9)在55至65°之间。
9.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)在所述旋转平面(8)内具有0.5至5mm的宽度。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)在所述旋转平面(8)内具有1至3mm的宽度。
11.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，在所述旋转平面(8)内两个相邻的转子叶片(2)之间的间距在5至25mm之间。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述旋转平面(8)内两个相邻的转子叶片(2)之间的间距在10至15mm之间。
13.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)具有5至30mm的长度。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)具有10至20mm的长度。
15.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)横向于所述旋转平面(8)具有0.2至2mm的厚度。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)横向于所述旋转平面(8)具有0.3至0.7mm的厚度。
17.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述叶片边缘(6)上的半径(R)大于所述转子叶片(2)横向于所述旋转平面(8)的厚度的10％。
18.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)至少在所述叶片边缘(6)区域内的粗糙度RA在1μm以下。
19.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)具有平坦的轮廓。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)具有平坦的、沿旋转方向(5)延伸的轮廓。
21.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)被电解抛光。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述转子叶片(2)的叶片边缘(6)被电解抛光。
23.如权利要求1或3所述的设备，其特征在于，所述纤维悬浮液的射流(3)被设计为环形的并且与所述转子(1)同轴地被引导。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述纤维悬浮液的射流(3)的射流方向平行于所述转子(1)的旋转轴线(4)延伸。
25.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述射流(3)通过使所述射流(3)加速的喷嘴被指向所述转子叶片(2)。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述喷嘴和所述转子叶片(2)之间的间距小于20mm。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述喷嘴和所述转子叶片(2)之间的间距小于10mm。
28.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述喷嘴和所述转子叶片(2)之间的间距小于5mm。
纤维筛分设备
[0001] 本发明涉及一种用于从纤维悬浮液中去除长纤维的设备，其具有至少一个具备多个转子叶片的转子，其中，纤维悬浮液的射流朝向所述转子的转子叶片，射流方向与旋转轴线构成小于45°的夹角，所述转子叶片具有沿旋转方向指向的叶片边缘，并且在所述转子叶片的离心甩出区域内安置有用于从所述转子叶片上甩出的较长纤维的收集室。
[0002] 这种设备由未提前公开的文献DE 10 2011 076 518.2已知，但是其中转子叶片的结构的并不令人满意。
[0003] 当由木材制备出新的纤维悬浮液时或者当回收的纸张被转变为纤维悬浮液时，通常纤维具有差异极大的长度。随之有利的是，将较短的纤维素纤维相对于较长的纤维素纤维进行分离，主要可以用于制造不同质量的纸张。通常在此所实现的目标是，一方面获得包含绝大部分短纤维的短纤维组分，该短纤维的平均长度是毫米以下的数量级，并且另一方面获得包含绝大部分长纤维的长纤维组分，该长纤维的平均长度是1.5mm以下的数量级。
[0004] 包含长纤维且例如不含矿物质的长纤维组分的获得同样可以是有意义的。
[0005] 但大多数情况下，这种装置用于使旧纸纤维原料如此再生，使得其作为原料可以重新被用于制造纤维纸幅。
[0006] 混合的旧纸常常由不同种类构成，并且与新鲜纸浆相比具有相对较宽的纤维长度范围。
[0007] 为此由文献DE 2018510已知，将纤维悬浮液喷在筛子上，但其中筛孔容易被堵塞。
[0008] 因此在文献WO 01/29297中建议，筛分件从喷嘴旁经过。在此，筛分件由沿筛子的移动方向延伸的线或其它材料构成。喷嘴位于筛分件的拖动区域以外。
[0009] 但在分级效果方面也不令人满意的。
[0010] 通过文献WO 2010/018120在分级过程方面实现了优化，其中圆柱形的筛分件具有由多个杆构成的分类缝隙。但是，用于借助清洁喷嘴使分类缝隙保持通常的制造耗费和能量需求相对较高。
[0011] 当要通过清洗将纤维悬浮液中的所不希望的成分去除时，也是类似的情况。
[0012] 根据本发明，纤维悬浮液的定义也延伸到包含纤维的过程水和废水，其中纤维有被回收的前景。
[0013] 因此本发明所要解决的技术问题是，提供低磨损和有效率的转子结构设计。
[0014] 按照本发明，所述技术问题如此解决，即，在旋转平面内被转子叶片扫过的面积比所有转子叶片的总面积大3至15倍、尤其大5至10倍。
[0015] 备选或附加的是，所述技术问题还可如此解决，即，在转子叶片的50％以上的径向延伸距离中，在旋转平面内转子叶片之间的间距比转子叶片的宽度大3至15倍、尤其大5至10倍。
[0016] 以这种方式，在转子叶片的稳定性和耐磨性方面实现了这样的优化，即通过转子叶片尽可能广泛地获取纤维悬浮液中的长纤维，并且尽可能大量地处理纤维悬浮液。
[0017] 在旋转平面内的转子叶片的进一步扩大虽然提高了其稳定性，但也限制了流量。在此尤其有利的是，努力使旋转叶片的周向速度提高到10至70、优选20至40m/s之间。
[0018] 在此，叶片边缘应有助于捕获、收集长纤维组分，并将其甩离至收集室内。因此有利的是，转子叶片横向于旋转平面具有0.2至2mm、优选0.3至0.7mm的厚度。
[0019] 为了保障纤维悬浮液的短纤维和填充物尽可能顺利地流过转子叶片，有利的是，转子叶片具有平坦的、优选将较长的侧面沿旋转方向延伸的轮廓。
[0020] 还有利的是，转子叶片在旋转平面内具有0.5至5mm、优选1至3mm的宽度，和/或在旋转平面内两个相邻的转子叶片之间的间距在5至25mm之间、优选在10至15mm之间，和/或转子叶片具有5至30mm、优选10至20mm的长度。
[0021] 无论转子叶片的结构设计如何，可以如此促使长纤维的沿径向导出，直至沿叶片边缘被甩出，即，叶片边缘至少在一个、优选至少相对于径向最外侧的区段中反向于旋转方向径向向外倾斜地延伸，其中，叶片边缘的倾斜区段与径向之间的夹角在30至70°之间、优选55至65°之间。
[0022] 当转子叶片的前边缘不是锋利的，而是具有一定程度的例如可通过电解抛光产生的倒圆时，便进一步提高了转子叶片的功能。
[0023] 如果要使在大部分情况下仅将长纤维被留在了转子叶片上并且在转子叶片上径向向外滑动并且从那里被甩出，叶片边缘上的半径就应该比转子叶片横向于旋转平面的厚度的10％大，和/或转子叶片至少在叶片边缘区域内的粗糙度RA在1μm以下。
[0024] 在尽可能均匀的结构设计方面有利的是，纤维悬浮液射流的射流方向大致平行于转子的旋转轴线延伸。
[0025] 在此有利的是，所述射流通过使射流加速的喷嘴被朝向转子叶片。这种加速使纤维沿流动方向定向，这有助于通过转子叶片获取长纤维。
[0026] 此外被证明有利的是，纤维悬浮液射流的速度在接触转子叶片时处于3至20m/s之间。以这种方式确保，尽量仅将长纤维留在转子叶片上，其中，通过提高转子叶片的周向速度可以增大被去除的长纤维的份额。
[0027] 为了不影响长纤维的径向向外导出和甩出，纤维悬浮液射流就应该至少绝大部分、优选完全仅在转子叶片的径向内侧区域上延伸。
[0028] 当纤维悬浮液射流具有环形的、围绕转子的转子轴线的横截面时，尤其可以实现转子叶片的全面利用。在此有利的是，环形纤维悬浮液的射流具有1至5mm之间的环厚度。
[0029] 此外，喷嘴和转子叶片之间的间距应小于20mm、优选小于10mm、尤其小于5mm。
[0030] 通过喷嘴出口和转子叶片之间的较小的间距，使得由于在喷嘴内的射流加速而被增强的纤维沿流动方向的定向可以尽可能地保持不变，直至接触转子叶片。
[0031] 由于堵塞的危险较小，本发明也适用于处理材料密度高达3.5％、优选高达3.5％的纤维悬浮液。
[0032] 以下结合实施例进一步阐述本发明。在附图中：
[0033] 图1示出筛分设备的剖面示意图；
[0034] 图2示出具有转子叶片2的转子1的俯视图；
[0035] 图3示出根据图2的局部视图；和
[0036] 图4示出转子叶片2的局部剖视图。
[0037] 从图1中看到，在筛分设备内为了从用于制造纸幅的纤维悬浮液中分离出主要包含较长纤维的长纤维组分，在布置于喷嘴的中央的型材件10之上形成环形的纤维悬浮液射流3，并且指向转子1的转子叶片2。
[0038] 在故障或停机时，限定射流3的外侧边界的喷嘴壳体11和型材件10之间的间隙增大。这在图1所示的实施例中可以简单地通过喷嘴壳体11反向于流动方向的移动而实现。
[0039] 这将避免纤维堵塞间隙。
[0040] 型材件10提高了纤维悬浮液的流动速度并且在此增强了纤维沿流动方向的定向，这有利于转子叶片2对长纤维的获取。为了不急剧地失去纤维的定向，射流3从喷嘴的射出位置与转子叶片2之间的距离仅为5mm。
[0041] 转子1在此由安置在下面的电机驱动。在此，纤维悬浮液射流3的射流方向与转子1的转子轴线4的方向一致，其中，纤维悬浮液射流3的速度在接触转子叶片2时处于3至20m/s，并且转子叶片2的周向速度处于20至40m/s。如果希望通过转子叶片2分离出更高份额的长纤维，则为此要提高转子叶片2的周向速度。
[0042] 在纤维悬浮液射流3穿过时，绝大部分较长纤维被留下挂在转子叶片2上。这些长纤维可以被收集在该处，并且由于转子叶片2上的离心力而外侧迁移并随后被甩出。
[0043] 为了使所述甩出不会影响纤维悬浮液射流3，则纤维悬浮液射流3仅指向转子叶片2的径向内侧部分，其中，环厚度在1至5mm之间，并且转子叶片2具有10至20mm的长度。
[0044] 此外，附带转子叶片2的转子覆盖了直径在300至1500mm之间的圆面，这在环形的纤维悬浮液射流3中结合被提高的流动速度还有利于实现足够高的生产能力。
[0045] 因为环形的纤维悬浮液射流3与旋转轴线4同轴地设置，所以具有较佳且均匀的效果。
[0046] 为了收集较长的、从转子叶片2上甩出的纤维(长纤维组分)，收集室7围绕转子1在相应的离心甩出区域内延伸。剩余的纤维悬浮液穿过转子叶片2并且在下面的收集池12内被收集和导出。
[0047] 为了在纤维悬浮液射流3流过时促使对长纤维的捕获，转子叶片2具有粗糙度RA为1μm以下的电解抛光的表面和横向于旋转平面8的在0.3至0.7mm之间的厚度D。
[0048] 此外，转子叶片2如图4所示具有一个平坦的、沿旋转方向5延伸的横截面轮廓，其中，沿旋转方向5指向的叶片边缘6的半径R比转子叶片2的厚度D的10％大。
[0049] 在特别简单的实施方式中，转子1连同其转子叶片2如图2所示可以由板材制成。
[0050] 在此基本上从图3的详细视图中可以看出，指向旋转方向5的叶片边缘6反向于旋转方向5相对于径向以55至65°的角度9径向向外倾斜地延伸。这有助于长纤维沿着叶片边缘6向外滑动。
[0051] 在此，转子叶片2的宽度在旋转平面8内在1至3mm之间，并且两个相邻的转子叶片2的在旋转平面内的间距在10至15mm之间。
[0052] 为了确保转子叶片2的足够的稳定性以及用于悬浮液射流3的足够大的自由平面，在旋转平面8内被转子叶片2扫过的面积比所有转子叶片2的总面积大5至10倍。此外，出于同样的原因在转子叶片2的至少50％以上的延伸距离中，相邻转子叶片2之间的间距比在旋转平面8内该转子叶片2的宽度大2.5至10倍。
[0053] 在优选的实施例中，多个按照本发明的筛分设备也可以使用共同的旋转轴线4并由此也被共同地驱动。在此，筛分设备可以是串联或并联地运行。
[0054] 由多个部分构成的转子1结构也是有利的。
