DE68908771T2

DE68908771T2 - Druckverteiler mit mehreren Sieben.

Info

Publication number: DE68908771T2
Application number: DE89107565T
Authority: DE
Inventors: Johan C F C Richter; Ole J Richter
Original assignee: Kamyr AB
Current assignee: Metso Fiber Karlstad AB
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: ATE93911T1; FI891938A; BR8806004A; US4840047A; CA1317552C; NO884268D0; US4793161A; FI885015A; EP0343393A3; NO174592B; NO884268L; FI891938A0; NO174592C; EP0343393A2; EP0343393B1; DE68908771D1; DE3882338D1; JPH0217910A; CA1330543C; NO891506D0

Description

HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckdiffusor mit (a) einem allgemein vertikalen, unter Druck setzbaren flüssigkeitsdichten Behälter mit einem Breieinlaß neben dem Boden und einem Breiauslaß neben dem Oberteil; (b) wenigstens einem ringförmigen Siebelement mit ersten und zweiten konzentrischen Siebflächen, die in dem Behälter allgemein vertikal montiert sind; und (c) einer ersten linearen Antriebsvorrichtung, die in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter montiert ist und wirksam mit dem Siebelement verbunden ist, um dessen Hin- und Herbewegung zu bewirken. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung eines zerkleinerten Zellulosefasermaterialbreies unter Verwendung eines vertikalen Behälters mit wenigstens einem innerhalb des Behälters angeordneten ringförmigen Siebelement mit wenigstens zwei Siebflächen durch Hineinleiten des Breies in den Behälter und Hindurchleiten des Breies durch den Behälter, welches folgende Schritte umfaßt, (a) den Behälter unter Druck setzen; (b) Einführen von Brei unter Druck in den Behälter, um ihn zu veranlassen, sich durch die Siebfläche zu bewegen und aus dem Brei ausfließende Flüssigkeit zu veranlassen, die Siebf läche zu durchsetzen; (c) Entfernen der ausfließenden Flüssigkeit aus dem Behälter; (d) das Siebelement mittels der ersten linearen Antriebsvorrichtung nach aufwärts und nach abwärts hin- und herbewegen und (e) periodisch eine Rückspülung der Siebflächen bewirken.
Herkömmlichen Druckdiffusoren der obenbeschriebenen Art, siehe Tappi J., Bd. 70, Juni 1987, R.H. Crotogino et al. "The principles of pulp washing", Seite 95-103 und EP-A-0 055 701, weisen in Betrieb eine Anzahl wesentlicher Nachteile auf. Aufgrund der Einlaßkonstruktion, der Verwendung von geraden Sieben und anderen Konstruktionselementen, die von der unter Druck stehenden Umgebung bedingt werden, neigen herkömmliche Druckdiffusoren zum Verstopfen, vollständigen Abschalten und manchmal auch zur Unterbrechung anderer Behandlungsbehälter, mit welchen sie verbunden sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Mehrfachsieb-Druckdiffusor geschaffen, bei dem die Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung weitaus geringer ist als bei herkömmlichen Druckdiffusoren. Der Mehrfachsieb-Druckdiffusor gemäß der Erfindung weist Konstruktionselemente auf, die ähnlich jenen von herkömmlichen, nicht unter Druck gesetzten Diffusoren sind, wie in US-A 4 172 037 dargestellt, wobei er unter Druckbedingungen arbeitet. Die Extraktionsflüssigkeit, Behandlungsflüssigkeit und der Papierzeugfluß sind derart, daß die Siebe periodisch rückgespült werden, ohne in dem Behälter einen Stau zu erzeugen, und eine reibungslöse Beförderung der verschiedenen Elemente zu den gewünschten Bereichen möglich ist. Es sind sehr wenig Fortsätze vorhanden, an welchen das Papierzeug hängenbleiben kann, und für jeden dieser Fortsätze sind Flüssigkeit-Einspritzvorrichtungen zum Einspritzen zusätzlicher Flüssigkeitsmengen vorgesehen, so daß das Papierzeug an solchen Punkten flüssiger wird und nicht hängenbleibt.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Druckdiffusor einen allgemein vertikalen, unter Druck setzbaren flüssigkeitsdichten Behälter mit einem Breieinlaß (vorzugsweise neben dem Boden) und einem Breiauslaß (vorzugsweise neben dem Oberteil). Wenigstens ein ringförmiges Siebelement mit ersten und zweiten konzentrischen Siebflächen ist in dem Behälter allgemein vertikal montiert. Eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Verteilerarmen halten das Siebelement für eine Bewegung im Behälter und stehen mit diesem in Flüssigkeitsverbindung. Eine erste lineare Antriebsvorrichtung ist in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter montiert und wirksam mit den Armen verbunden, um deren Hin- und Herbewegung zu bewirken. Ein an beiden Enden offener Zylinder ist an den Armen befestigt und erstreckt sich oberhalb und unterhalb von diesen, um einen allgemein vertikalen Durchgangsweg abzugrenzen. Ein Kolben ist in dem Zylinder allgemein unter den Armen angeordnet und bewegt sich in diesem hin und her. Eine zweite lineare Antriebsvorrichtung ist in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter angeordnet und es ist eine Vorrichtung für eine betriebsmäßige Verbindung des Kolbens mit der zweiten Antriebsvorrichtung vorgesehen, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens und des Zylinders zu bewirken. Ein Führungsrohr umgibt ein offenes Ende des Zylinders oberhalb der Arme, um die Hin- und Herbewegung des Zylinders mit den Armen zu führen und Flüssigkeit aus den Armen zu transportieren. Ein Ausflußauslaß ist mit dem Führungsrohr zum Befördern von Ausflußflüssigkeit von dem Führungsrohr zu einer vom Behälter entfernt angeordneten Stelle verbunden. Behandlungsflüssigkeit wird von einer perforierten Umhüllung, die das Führungsrohr umgibt, und von Düsen in den Behälterwänden in den Behälter geleitet. Eine zweite Antriebsvorrichtung ist oberhalb der Arme angeordnet, und die Verbindungsvorrichtung umfaßt mehrere bogenförmig mit Abstand voneinander und von den Armen angeordnete Stangen, die sich von oberhalb der Arme nach unterhalb der Arme erstrecken. Flüssigkeit- Einspritzvorrichtungen sind zum Einspritzen von Flüssigkeit unterhalb irgendwelcher stationärer Hindernisse in dem Behälter vorgesehen, um dort eine Ansammlung von Breiteilen zu verhindern.
Diese Erfindung ist vorwiegend für die Behandlung von zerkleinertem Zellulosefasermaterialbrei (Papierzeug) zweckmäßig. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, bei welchen der erfindungsgemäße Druckdiffusor verwendet wird, werden die Schritte nach Anspruch 9 durchgeführt. üblicherweise ist der weitere Schritt des Einführens von Behandlungsflüssigkeit in den Behälter vorgesehen, so daß diese den Brei durchsetzt und zumindest einige ausfließende Flüssigkeit verdrängt. Der
Brei wird auch gerührt, vorzugsweise an der Oberseite des Behälters, um nach der Behandlung einen reibungslosen Austrag der Breiteilchen aus dem Behälter zu erleichtern.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckdiffusor ist es wünschenswert, das ringförmige Siebelement mit zwei radial beabstandeten ringförmigen Platten zu versehen, die zwischen dessen Siebflächen und konzentrisch dazu angeordnet sind. Es sind Mittel vorgesehen, die eine Vielzahl von Druckunterschiedsöffnungen begrenzen, die mit Abstand entlang der Länge der Platten angeordnet sind, und ein massiver Wandteil der ringförmigen Platten ist mit den Armen verbunden, welcher Teil eine massive obere Wand mit Mitteln aufweist, die eine Vielzahl von Bohrungen darin begrenzen, wobei die Bohrungen zwischen den Platten angeordnet sind. Eine derartige Konstruktion ist zwar insbesondere für einen Druckdiffusor zweckdienlich, kann aber auch bei anderen herkömmlichen Diffusoren angewendet werden, die nicht unter Druck gesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist allgemein eine Vorrichtung zur Papierzeugbehandlung vorgesehen. Diese Vorrichtung umfaßt: einen allgemein vertikalen Behälter mit einem vertikal beabstandeten Breieinlaß und -auslaß. Eine Vielzahl Von sich radial erstreckenden Verteilerarmen zur Flüssigkeitsleitung. Eine erste Antriebsvorrichtung, die in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter montiert und wirksam mit den Armen verbunden ist, um deren Hin- und Herbewegung zu bewirken. Einen an beiden Enden offenen Zylinder, der an den Armen befestigt ist und sich oberhalb und unterhalb dieser Arme erstreckt, um einen allgemein vertikalen Durchgangsweg abzugrenzen. Einen Kolben, der in dem Zylinder allgemein unter den Armen angeordnet ist und sich in diesem hin- und herbewegt. Eine zweite lineare Antriebsvorrichtung, die in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter angeordnet und mit dem Kolben betriebsmäßig verbunden ist, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder zu bewirken. Ein Führungsrohr, das ein offenes Ende des Zylinder allgemein oberhalb der Arme umgibt, um die Hin- und Herbewegung des Zylinders mit den Armen zu führen und Flüssigkeit aus den Armen zu transportieren, sowie einen Ausflußauslaß, der mit dem Führungsrohr zum Befördern von Ausflußflüssigkeit von dem Führungsrohr zu einer vom Behälter entfernt angeordneten Stelle verbunden ist.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer wirksamen Behandlung eines Breies, wie eines zerkleinerten Zellulosefasermaterialbreies unter Druckbedingungen. Dieses und andere Ziele der Erfindung gehen aus der Betrachtung der ausführlichen Beschreibung der Erfindung und der beigefügten Ansprüche hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht eines beispielhaften Druckdiffusors gemäß der vorliegenden Erfindung, vorwiegend im Querschnitt, aber teilweise im Aufriß;
Figur 2 ist eine ausführliche Querschnittsansicht, die ein Ausfüh rungsbeispiel der Verbindung des Siebs mit den Verteilerarmen für die Vorrichtung von Figur 1 zeigt;
Figur 3 ist, ein vertikaler Querschnitt der Vorrichtung aus Figur 2;
Figur 4 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 2, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen den Siebelementen und Verteilerarmen zeigt;
Figur 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 3 des Ausführungsbeispiels einer Vorrichitung aus Figur 4;
Figur 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckdiffusors; und
Figur 7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linien 7-7 von Figur 6.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein beispielhafter Druckdiffusor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 1 bis 5 dargestellt. Der Druckdiffusor umfaßt einen allgemein vertikalen, unter Druck setzbaren flüssigkeitsdichten Behälter 11 mit einem Breieinlaß 12, vorzugsweise neben dem Boden, und einem Breiauslaß 13, vorzugsweise neben dem Oberteil. Der Behälter wird unter einen, für derartige Behälter herkömmlichen Druck gesetzt, der deutlich höher als eine Atmosphäre ist. Es ist wenigstens ein ringförmiges Siebelement 15 mit einer ersten und zweiten konzentrischen Siebfläche 16 vorgesehen, das allgemein vertikal in dem Behälter 11 befestigt ist. Eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Verteilerarmen 18 (z.B. drei) halten das Siebelement 15 für eine Bewegung im Behälter, wobei die Arme 18 mit dem Siebelement 15 in Flüssigkeitsverbindung stehen. Die Arme 18 sind mit der Nabe 19 verbunden.
Eine Form einer Verbindung des Siebelements mit den Armen 18 ist in Figur 2 und 3 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine mittlere ringförmige massive Wand 20 zwischen den Siebflächen 16 vorgesehen, wobei ein oberer massiver Ring 21 den Oberteil des Elements 15 begrenzt. Am Boden ist die Wand 20 an einen Ring 23 geschweißt oder auf andere Weise daran befestigt, der mit dem Arm 18 verbunden ist. Der Ring 23 enthält eine Vielzahl von beabstandeten Öffnungen 24 und ist mit einer Verlängerung 22 des Armes 18 verbunden. Eine Öffnung 25 stellt die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Arm 18 und dem Inneren der Siebflächen 16 durch die Öffnungen 24 her. Eine derartige Anordnung ist für nicht unter Druck stehende Diffusoren im Prinzip herkömmlich.
Figur 4 und 5 zeigen eine andere Weise, in der das Siebelement 15 mit einem Arm 18 verbunden werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind Elemente, die mit jenen des Ausführungsbeispiels in Figur 2 vergleichbar sind, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In dem Ausführungsbeispiel von Figur 4 und 5 ist anstelle einer einfachen Innenwand ein Paar von rohrförmigen Innenelementen 28 vorgesehen, die jeweils eine Vielzahl von Druckunterschiedsöffnungen 29 aufweisen, die entlang deren Länge mit Abstand angeordnet sind. Ein massiver Ring 23, der mit dem Verlängerungsteil 22 des Arms 18 verbunden ist, weist innerhalb der rohrförmigen Wände 28 eine Vielzahl von Bohrungen 30 auf. Das Ausführungsbeispiel von Figur 4 und 5 bewirkt unter den meisten Umständen einen gleichmäßigeren und wirksameren Strom, sowohl während des Siebens als auch für die Rückspülung.
Mit Bezugnahme auf Figur 1 weisen die Arme 18 innere Durchgänge 33 auf, die mit den Öffnungen 25 und Siebelementen 15 in Flüssigkeitsverbindung stehen, wobei Mittel Öffnungen 32 darin abgrenzen, die für den Ausgang von Flüssigkeit, die aus dem Behälter entfernt werden soll, aus dem Innenraum 33 sorgen, wie in der Folge beschrieben wird.
Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner einen Zylinder 35, der an beiden Enden offen ünd an den Armen 18 befestigt ist und sich oberhalb und unterhalb dieser erstreckt, um einen allgemein vertikalen Durchgang zu begrenzen. Der Zylinder 35 ist an die Arme 18 geschweißt oder auf andere Weise an diesen befestigt. Dies kann erzielt werden, indem der Zylinder 25 in drei Abschnitten ausgebildet wird, die befestigt und dann zusammen- und an die Arme 18 geschweißt werden. Eine erste lineare Antriebsvorrichtung 37, wie ein hydraulischer Zylinder, ist in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter 10 befestigt und ist betriebsmäßig mit den Armen 18 an deren Nabe 19 über eine Stange 38 befestigt. Die Stange 38 geht durch eine Durchgangsöffnung in einem Kolben 39, der in dem Zylinder 35 allgemein unterhalb der Arme 18 zur Hin- und Herbewegung in dem Zylinder 35 angeordnet ist.
Eine zweite lineare Antriebsvorrichtung 40, wie ein hydraulischer Zylinder, ist auch in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter 10 vorgesehen. Es sind Mittel betriebsmäßig zur Verbindung des Kolbens 39 mit dem zweiten Antriebsmittel 40 vorgesehen, um die Hin- und Herbewegung des Kolbens 39 in dem Zylinder 35 zu bewirken. Derartige Verbindungsvorrichtungen umfassen mehrere (z.B. drei) Stangen 42, die bogenförmig mit Abstand voneinander und zu den Armen 18 abgeordnet sind und sich von oberhalb der Arme nach unterhalb der Arme erstrecken und eine effektive Länge aufweisen, die im wesentlich so groß wie die Länge des Zylinders 35 ist. Die Verbindungsvorrichtungen enthalten ferner die Stange 43, die direkt mit der zweiten linearen Antriebsvorrichtung 40 und fest mit dem Rohr 44 verbunden ist. Das Element 44 ist nur deshalb rohrförmig, um es steifer zu machen, wenn es lang ist, und es kann eine massive Stange sein, die sich, falls erwünscht, über die gesamte Strecke von der Oberseite (d.h., von der zweiten Antriebsvorrichtung 40) erstreckt. Das Rohr 44 ist an einem Ende starr mit der Stange 43 verbunden und an seinem anderen Ende mit den Stangen 42 fest verbunden (z.B. durch Muttern, die mit gewindeförmigen Enden der Stangen 42 in Eingriff sind). Es ist zu beachten, daß der Kolben 39 einen gewissen Spielraum in dem Zylinder 35 hat, so daß eine Undichtigkeit entsteht, da kein Grund besteht, eine vollständig flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Kolben 39 und dem Zylinder 35 oder der Stange 38 herzustellen.
Der Druckdiffusor 10 umfaßt ferner ein Führungsrohr 46, das das offene obere Ende des Zylinders 35 im allgemeinen oberhalb der Arme 18 umgibt, um die Hin- und Herbewegung des Zylinders 35 mit den Armen 18 zu führen und Flüssigkeit von den Armen 18 zu transportieren. Das Führungsrohr 46 begrenzt einen Innenraum 48, der mit einem Ausflußflüssigkeitsauslaß 49 verbunden ist, um ausfließende Flüssigkeit aus dem Innenraum 48 des Führungsrohres 46 an eine vom Behälter 11 entfernt angeordnete Stelle zu befördern.
Angrenzend an die Oberseite des Behälters 11, in der Nähe des Papierzeugauslasses 13, ist eine Rührvorrichtung 51 befestigt, die eine Vielzahl von nach unten geneigten Blatteilen 52 enthält. Die Rührvorrichtung 51 dient zum Rühren des Papierzeugbreies in der Nähe der Oberseite des Behälters 11, so daß dieser fortwährend frei und aus dem Auslaß 13 bewegt wird. Die Blätter 52 werden durch eine Hohlwelle 53 gedreht, die ihrerseits von einem Motor 54 oder dergleichen gedreht wird, der auf dem Behälter 11 befestigt und durch Getriebemittel (die schematisch bei 55 dargestellt sind) mit der Welle 53 verbunden ist.
Die soeben beschriebene Vorrichtung ist zur Verdickung eines Papierzeugbreies zweckdienlich. In den meisten Fällen ist es jedoch wünschenswert, den Papierzeugbrei nicht nur zu verdicken, sondern den Brei auch mit einer Behandlungsflüssigkeit (z.B. einer Wasch- oder Bleichflüssigkeit) zu behandeln. Daher sind Vorrichtungen zum Einführen von Behandlungsflüssigkeit in den Behälter 11 zur Behandlung des durchgehenden Papierzeugbreies vorgesehen. Eine derartige Flüssigkeitseinlditungsvorrichtung enthält vorzugsweise eine perforierte Umhüllung 57, die das Führungsrohr 46 umgibt und über ein Rohr 58 mit einer Leitung 59 verbunden ist, die Behandlungsflüssigkeit zu der Umhüllung 57 leitet. Die Perforationen (Öffnungen) 60, die in der Umhüllung 57 vorgesehen sind, sind darin im wesentlichen gleichförmig mit Abstand angeordnet, um gleichmäßig Behandlungsflüssigkeit einzuleiten, so daß in dem Brei enthaltene Flüssigkeit verdrängt wird.
Die Flüssigkeitseinleitungs vorrichtung umfaßt auch ferner eine Vielzahl von Düsen 61, die um die Seitenwand des Behälters 11 angeordnet sind, um die Behandlungsflüssigkeit von der Seitenwand gleichförmig nach innen zu leiten. Die Düsen 61 sind mit Verteilern 62 verbunden, die ihrerseits schließlich über eine Leitung 63 mit der Leitung 59 verbunden sind. Es ist zu beachten, daß die Leitung 49 und das Rohr 58 die Umhüllung 57 tragen und über die Umhüllung 57 das Rohr 46, so daß das Rohr 46 und die Umhüllung 57 stationär in dem Behälter 11 befestigt sind.
Die Versorgung mit Behandlungsflüssigkeit von der Leitung 59 geht vorzugsweise durch ein Leitungssiebfilter 65 mit einer massiven Außenwand 66 und einem perforierten inneren rohrförmigen Siebfilter 67. Die Leitung 63, die Behandlungsflüssigkeit an die Düse 61 leitet, und die Leitung 68, die Behandlungsflüssigkeit zu dem Rohr 58 leitet, sind beide mit dem Raum zwischen dem perforierten Rohr 67 und der massiven Außenwand 66 verbunden. Es ist auch ein Absperrventil 69 vorgesehen, das als Verbindung zwischen der Leitung 59 und dem Siebfilter 65 angeordnet ist. Sollte Papierzeug in die Düsen oder die perforierte Umhüllung zurückströmen, verunreinigt es auf diese Weise die Leitung 59 nicht, sondern wird durch das perforierte Rohr 67 ausgefiltert.
Figur 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines beispielhaften Druckdiffusors gemäß der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 vorwiegend durch seinen Durchmesser und Konstruktionen, die mit jenen in dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 vergleichbar sind, sind mit denselben Bezugszeichen dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl von ringförmigen Siebelementen (z.B. zwei) 15, 115 vorgesehen. Jedes ringförmige Siebelement weist ein Paar konzentrischer Siebflächen 16, 116 auf. Für ein sachgemäßes Einleiten der Behandlungsflüssigkeit, so daß das durch den Behälter 11 gehende Papierzeug gleichförmig behandelt wird, ist ein rohrförmiger Ring 71 vorgesehen, der zwischen den Siebelementen 15, 115 angeordnet ist, der Flüssigkeit durch Öffnungen in seiner Wand sowohl radial nach außen als auch nach innen leitet. Der hohle Ring 71 ist stationär an einem Verteiler 7,2 befestigt, der oberhalb der Siebelemente 15, 115 angeordnet ist, wobei der Verteiler 72 durch ein Rohr 73 mit der Leitung 68 zur Zuleitung von Behandlungsflüssigkeit zu dem Ring 71 verbunden ist.
Das in Figur 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ferner von jenem in Figur 1 durch die Anordnung einer Flüssigkeit-Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Flüssigkeit unterhalb irgendwelcher stationärer Hindernisse in dem Behälter 11, um dort eine Ansammlung von Breiteilchen zu verhindern. Zum Beispiel stellen das Rohr 49 und die Rohre 58, 73 stationäre Hindernisse für den Breifluß vom Einlaß 12 zum Auslaß 13 dar. Unterhalb dieser Hindernisse 49, 58, 73 sind Düsen 75, 76 bzw. 77 angeordnet. Die Düsen 75, 77 sind mit einem gemeinsamen Verteiler 78 und schließlich mit der Leitung 63 verbunden, während die Düse 76 direkt mit der Leitung 63 verbunden ist. Somit wird Behandlungsflüssigkeit kontinuierlich (oder wenn geeignete Ventile und Taktgeber vorgesehen sind, periodisch) in den Behälter unterhalb der stationären Hindernisse eingeleitet, so daß der Brei um die Hindernisse weiterhin fließt und es somit zu keinem Hängenbleiben des Papierzeuges kommt.
Unter Verwendung des Druckdiffusors 110 von Figur 6 und 7 wird ein Verfahren zur Behandlung eines zerkleinerten Zellulosefasermaterialbreies mit einer großen Vielfalt vön Dichten (z.B. 2-15%, vorzugsweise 8-12%) geschaffen. Der flüssigkeitsdichte Behälter 11 wird unter einen, für einen Druckdiffusor herkömmlichen Druck gesetzt (wesentlich höher als eine Atmosphäre) und Brei wird unter Druck in den Einlaß 12 geleitet, so daß er sich nach oben bewegt und schließlich aus dem Auslaß 13 strömt. Ausfließende Flüssigkeit, die entfernt wird, wenn sie durch die Siebflächen 16 geht, wird zu den Armen 18 geleitet und geht schließlich durch die Öffnungen 32 in den Armen 18 in die Innenkammer 48 des Rohres 46. Die ausfließende Flüssigkeit strömt aus dem Auslaß 49. Die Behandlungsflüssigkeit wird kontinuierlich von der Leitung 59 durch die Düse 61 durch die Perforationen 60 in der Umhüllung 57 und durch stationäre Rohre 71 zugeleitet.
Die Hauptantriebsvorrichtung 37, die vorzugsweise einen Hub von 46-51 cm (18 bis 20 Zoll) aufweist, bewegt die Arme 18 und damit verbundenen Siebelemente 15, 115 hin und her. Die Arme 18 mit dem daran befestigten Zylinder 35 werden langsam nach oben bewegt (in Richtung des Papierzeugflusses) und wenn das Ende der Bewegung der Antriebsvorrichtung 37 erreicht ist, werden sie zu einer raschen Abwärtsbewegung gesteuert. Am Ende der raschen Abwärtsbewegüng oder unmittelbar davor wird die zweite Antriebsvorrichtung 40 betätigt, um den Kolben 39 nach oben zu bewegen, so daß die Flüssigkeit in dem Zylinder 35 verdrängt wird, die dann durch die Öffnungen 32 zurückfließt und schließlich durch die Arme 18 geht und zu den Siebflächen 16, 116 zurückströmt. Der Hub des Kolbens 39 beträgt üblicherweise etwa 51-76 cm (20 bis 30 Zoll). Da der Kolben 39 vollständig in dem Behalter 11 angeordnet ist, wird der Raum hinter dem Kolben nur mit Papierzeugmaterial gefüllt und es entsteht in dem Behälter aufgrund des siebreinigenden Rückflusses kein Stau.
Es ist zu beachten, daß obwohl der Kolben 39 sich niemals über die Arme 18 bewegt (er wird daran gehindert), sich der Zylinder 38 oberhalb der Arme 18 erstreckt, um eine bewegliche Dichtung zwischen dem Innenraum 48 und dem Papierzeug zu bilden, so daß das Papierzeug nicht in den Raum 48 fließt.
Es ist daher offensichtlich, daß gemäß der vorliegenden Erfindung ein Druckdiffusor und ebenso papierzeug-Behandlungsbehälter und ein Verfahren zur Behandlung von zerkleinertem Zellulosefasermaterial geschaffen wurden, die eine effektive Druckausbreitung von Breien ermöglichen, ohne wesentliche Gefahr eines Hängenbleibens des Breies oder Verstopfens der Siebflächen.

Claims

1. Druckdiffusor (10) mit

(a) einem allgemein vertikalen, unter Druck setzbaren, flüssigkeitsdichten Behälter (11) mit einem Breieinlaß (12) neben dem Boden und einem Breiauslaß (13) neben dem Oberteil;

(b) wenigstens einem ringförmigen Siebelement (15) mit ersten und zweiten konzentrischen Siebflächen (16), die in dem Behälter (11) allgemein vertikal montiert sind; und

(c) einer ersten linearen Antriebsvorrichtung (37), die in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter (11) montiert ist und wirksam mit dem Siebelement (15) verbunden ist, um dessen Hinund Herbewegung zu bewirken, gekennzeichnet durch

(d) eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Verteilerarmen (18), welche das Siebelement (15) für eine Bewegung im Behälter (11) halten und mit diesem in Flüssigkeitsverbindung stehen;

(e) einem an beiden Enden offenen Zylinder (35), der an den Armen (18) befestigt ist und sich über diese hinaus und unter diese herunter erstreckt, um einen allgemein vertikalen Durchgangsweg abzugrenzen;

(f) einem im Zylinder (35) vorgesehenen Kolben, der allgemein unter den Armen (18) angeordnet ist und sich in diesem hin- und herbewegt;

(g) eine zweite lineare Antriebsvorrichtung (40), die in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter (11) angeordnet ist;

(h) eine Vorrichtung (42) für eine betriebsmäßige Verbindung des Kolbens (39) mit der zweiten Antriebsvorrichtung (40), um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens (39) im Zylinder (35) zu bewirken;

(i) ein ein offenes Ende des Zylinders (35) allgemein oberhalb der Arme (18) umgebendes Führungsrohr (46) für eine Führung der Hin- und Herbewegung des Zylinders (35) mit den Armen (18) und zum Transport von Flüssigkeit aus den Armen (18), und

(j) einen mit dem Führungsrohr (46) verbundenen Ausflußauslaß (49) zum Befördern von Ausflußflüssigkeit von dem Führungsrohr (46) zu einer vom Behälter (11) entfernt angeordneten Stelle.

2. Druckdiffusor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

(k) Vorrichtungen (57,71,72,61) für die Einführung von Flüssigkeit in den Behälter (11) zur Behandlung des diesen durchsetzenden Breies.

3. Druckdiffusor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite lineare Antriebsvorrichtung (40) oberhalb der Arme (18) angeordnet ist und daß die Vorrichtung (h) mehrere bogenförmig mit Abstand voneinander und von den Armen (18) angeordnete Stangen (42) enthält, die sich von oberhalb der Arme (18) nach unterhalb der Arme (18) erstrecken.

4. Druckdiffusor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (k) eine perforierte Umhüllung (57) um das Führungsrohr (46) herum enthalten.

5. Druckdiffusor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine neben dem Oberteilm des Gefäßes (11) montierte Rührvorrichtung (51) zum Rühren des Breies innerhalb des Gefäßes (11) vorgesehen ist, um dessen freien Strom aus dem Breiauslaß zu erleichtern, daß die zweite lineare Antriebsvorrichtung (40) oberhalb des Behälters (11) angeordnet ist und daß ein Antrieb (54,55) für die Rührvorrichtung (51) oberhalb des Behälters (11) montiert ist.

6. Druckdiffusor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (k) Düsen (61) in der Behälterseitenwand enthalten, daß wenigstens zwei ringförmige Siebelemente (15,115) vorgesehen sind, von denen jedes-ein Paar Siebflächen (16,116) aufweist, und daß die Vorrichtungen (k) einen ringförmigen Verteiler (22) enthalten, der zwischen zwei der Siebelemente (15,115) montiert ist.

7. Druckdiffusor nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

(m) Flüssigkeit-Einspritzvorrichtungen (75-77) zum Einspritzen von Flüssigkeit unterhalb irgendwelcher st ationärer Hindernisse (49,58,73) in dem Behälter (11), um dort eine Ansammlung von Breiteilen zu verhindern.

8. Druckdiffusor nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

(n) Vorrichtungen (59,65-69) zum Zuführen von Behandlungsflüssigkeit zu den Vorrichtungen (k) und den Vorrichtungen (m), wobei die Vorrichtungen (n) ein Leitungssiebfilter (65) enthalten, um zu verhindern, daß sich zurück bewegender Brei in die Vorrichtungen (m) gelangt.

9. Verfahren zur Behandlung eines zerkleinerten Zellulosefaser= materialbreies unter Verwendung eines vertikalen Behälters (11) mit wenigstens einem innerhalb des Behälters (11) angeordneten ringförmigen Siebelement (15) mit wenigstens zwei Siebflächen (16) durch hineinleiten des Breies in den Behälter und hindurchleiten des Breies durch den Behälter (11), welches folgende Schritte umfaßt, (a) Den Behälter unter Druck setzen; (b) einführen von Brei unter Druck in den Behälter, um ihn zu veranlassen, sich durch die Siebfläche (16) zu bewegen und aus dem Brei ausfließende Flüssigkeit zu veranlassen, die Siebfläche (16) zu durchsetzen; (c) entfernen der ausfließenden Flüssigkeit aus dem Behälter (11); (d) das Siebelement (15) mittels der ersten linearen Antriebsvorrichtung (37) nach aufwärts und nach abwärts hin und her bewegen und (e) periodisch eine Rückspülung der Siebflächen (16) bewirken, gekennzeichnet durch folgende weiteren Schritte:

Fordern der aus dem Brei ausfließenden Flüssigkeit, so daß diese von dem Siebelement (15) zu mehreren Verteilarmen (18) strömt, auf denen das Siebelement (15) montiert ist, und die von diesem beschickt werden; und

durchführen der Rückspülung - mit Hilfe eines an beiden Enden offenen Zylinders (35), der an den Verteilarmen (18), an denen das Siebelement (15) montiert ist, befestigt ist, und der sich über und unter die Arme (18) erstreckt, um einen allgemein vertikalen Durchgang zu begrenzen, wobei in dem Zylinder (35) allgemein unter den Armen (18) ein Kolben (39) angeordnet ist, der mit den Armen (18) hin und her bewegt wird, wobei in vertikaler Ausrichtung mit dem Behälter (11) eine zweite lineare Antriebsvorrichtung (40) angeordnet ist - zur Zeit einer schnellen Abwärtsbewegung, oder gerade vorher, der Arme (18) und des Zylinders (35), betätigen der zweiten linearen Antriebsvorrichtung (40), um den Kolben (39) nach aufwärts zu bewegen, um in dem Zylinder (35) befindliche Flüssigkeit zu verdrängen, so daß die Flüssigkeit von dem Zylinder (35) durch die Arme (18) in das Siebelement (15) zurückfließt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Behälter (11) den hindurchströmenden Brei behindernde stationäre Flächen enthält, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Einführen von Behandlungsflüssigkeit in den Behälter (11), so daß diese den Brei durchsetzt und zumindest einige ausfließende Flüssigkeit verdrängt; einführen von Flüssigkeit unter die behindernden Flächen, um dort eine Ansammlung von Breiteilchen zu verhindern; und den Brei umrühren, um nach der Behandlung einen reibungslosen Austrag der Breiteilchen aus dem Behälter (11) zu erleichtern.