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Patent Searching and Data


Title:
INDICATOR ROD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/004506
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sorting device, comprising a plurality of parallel sorting slots (1) which are formed by profiled rods (2) coated with a wear protection layer (3). Indicating wear is to be made possible in a simple manner in that at least one indicator layer (4), which has a color different from the wear protection layer (3), is located beneath at least one part of the wear protection layer (3) at least on one profiled rod (2).

Inventors:
BRETTSCHNEIDER WERNER (DE)
STEINMASSL CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/061913
Publication Date:
January 10, 2013
Filing Date:
June 21, 2012
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (DE)
BRETTSCHNEIDER WERNER (DE)
STEINMASSL CHRISTIAN (DE)
International Classes:
B07B1/46; B07B1/18; D21D5/16
Domestic Patent References:
WO2003008667A12003-01-30
Foreign References:
DE3327422A11985-02-07
EP1122359A22001-08-08
EP1247893A22002-10-09
DE3327422A11985-02-07
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Claims:
Patentansprüche 1 . Sortiervornchtung mit einer Vielzahl von parallel ausgerichteten Sortierschlitzen (1 ), die von mit einer Verschleißschutzschicht (3) überzogenen Profilstäben (2) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest bei einem

Profilstab (2) unter wenigstens einem Teil der Verschleißschutzschicht (3) mindestens eine Indikatorschicht (4) befindet, die eine von der

Verschleißschutzschicht (3) abweichende Farbe und/oder Struktur und/oder Reflexion aufweist.

2. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich unter der Verschleißschutzschicht (3) eine Verbindungsschicht (6) befindet.

3. Sortiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Indikatorschicht (4) nur über einen Oberflächenabschnitt des Profilstabes (2) erstreckt. 4. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Indikatorschicht (4) einen inneren, vorzugsweise den innersten Teilabschnitt der Verschleißschutzschicht (3) ersetzt.

5. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass sich die Indikatorschicht (4) unter der

Verschleißschutzschicht (3) befindet.

6. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Dicke der Indikatorschicht (4) etwa 10 bis 30% der Dicke der Verschleißschutzschicht (3) entspricht.

7. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzschicht (3) eine Dicke zwischen 50 bis 400 μιτι, vorzugsweise zwischen 80 und 250 μιτι hat. 8. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Indikatorschicht (4) eine Dicke von weniger als 150 μιτι, vorzugsweise weniger als 80 μιτι hat.

9. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzschicht (3) von Chrom gebildet wird.

10. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Indikatorschicht (4) von Kupfer oder einem Hartmetall gebildet wird.

1 1 . Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (6) von Chrom gebildet wird.

12. Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Grundmaterial (5) der Profilstäbe von Metall, insbesondere Stahl gebildet wird.

13. Sortiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass das Grundmaterial (5) der Profilstäbe von einem Kunststoff gebildet wird.

14. Anwendung der Sortiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Nasssieben von Faserstoffsuspensionen, wobei der beim Nasssieben akzeptierte Teil der Faserstoffsuspension durch die Sortierschlitze (1 )

hindurchtritt.

Description:
Indikatorstab

Die Erfindung betrifft eine Sortiervorrichtung mit einer Vielzahl von parallel

ausgerichteten Sortierschlitzen, die von mit einer Verschleißschutzschicht

überzogenen Profilstäben gebildet werden.

Eine wichtige Anwendung derartiger Vorrichtungen ist das Sortieren von

Faserstoffsuspensionen. Dabei sollen die in der Suspension enthaltenen Fasern durch die Siebvorrichtung hindurchtreten, während die nicht gewünschten festen Bestandteile an dem Spalt abgewiesen und aus einer speziellen Öffnung des

Drucksortierers wieder herausgeleitet werden. Dadurch, dass die Öffnungen eine im wesentlichen längliche Form haben, also Schlitze oder Spalten sind, werden faserige Teilchen leichter durchgelassen als die flächigen, auch wenn beide Arten in ähnlicher Größenordnung vorliegen sollten. Mit einer derartigen Sortiertechnologie ist ein sehr guter Ausscheidungseffekt von nicht faserigen Störstoffen aus

Faserstoffsuspensionen möglich.

Voraussetzung ist allerdings eine hohe Präzision der Schlitzform auf der ganzen Siebvorrichtung. Ein anderer wichtiger Einsatz ist die Trennung von unterschiedlichen Fasern, insbesondere die Fraktionierung, z. B. auf Grund der Faserdicke, Faserlänge oder Flexibilität.

Aus der Offenlegungsschrift DE 33 27 422 A1 sind beispielsweise Siebe oder Siebkörbe bekannt, bei denen die Sortierschlitze durch im Wesentlichen parallele, gleichartige Profile, die mit quer laufenden Halterippen verbunden sind, gebildet werden.

In fast allen Fällen wird außerdem auf einer Seite des Siebes ein dicht daran vorbeibewegter Räumer eingesetzt. Die verwendeten Profile sind jedoch relativ kompliziert, teuer herzustellen und einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Daher werden die metallischen Profile oft mit einer Verschleißschutzschicht beispielsweise aus Chrom versehen.

Um eine Beschädigung der Profilstäbe nach dem Abtrag der Verschleißschutzschicht zu verhindern, werden die Siebkörbe in bestimmten Intervallen aufgearbeitet. Hierzu werden die Profilstäbe zum Beispiel ent- und wieder verchromt.

Diese Aufarbeitung ist relativ aufwendig. Andererseits müssen die Intervalle

insbesondere wegen sich ändernder Belastungen so kurz bemessen sein, dass ein vollständiger Abtrag der Verschleißschutzschicht ausgeschlossen werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher einen möglichst langen Einsatz der

Siebvorrichtungen ohne die Gefahr eines übermäßigen Verschleißes oder gar einer Beschädigung des Grundmaterials der Profilstäbe zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass sich zumindest bei einem Profilstab unter wenigstens einem Teil der Verschleißschutzschicht mindestens eine Indikatorschicht befindet, die eine von der Verschleißschutzschicht abweichende Farbe und/oder Struktur und/oder Reflexion aufweist.

Damit erhält der Betreiber der Siebvorrichtung eine einfache und sichere Möglichkeit denn Umfang des Abtrags der Verschleißschutzschicht visuell abzuschätzen und so einen übermäßigen Verschleiß kurz vor dem Grundmaterial zu erkennen.

Sobald die von der Verschleißschutzschicht abweichende Farbe und/oder Struktur und/oder Reflexion der Indikatorschicht sichtbar wird, kann der Betreiber die erforderlichen Maßnahmen (Ersatz/Wiederaufbereitung der Siebvorrichtung) einleiten. Hierbei genügt es in der Regel, wenn nur ein Profilstab oder ein Teil eines

Profilstabes eine Indikatorschicht besitzt.

Um die Haftung der Verschleißschutzschicht an dem Grundmaterial der Profilstäbe zu verbessern, kann es vorteilhaft sein, wenn sich unter der Verschleißschutzschicht, d.h. zwischen dem Grundmatenal und der Verschleißschutzschicht eine Verbindungsschicht befindet.

Die Verbindungsschicht kann ebenso auch die Haftung zwischen dem Grundmaterial der Profilstäbe und der Indikatorschicht verbessern, nämlich dann, wenn sich die Indikatorschicht unter der Verschleißschutzschicht und damit zwischen

Verbindungschicht und Verschleißschutzschicht befindet.

Zur Verschleißanzeige genügt es dabei oft bereits, wenn sich die Indikatorschicht nur über einen, vorzugsweise von außen gut sichtbaren Oberflächenabschnitt des Profilstabes erstreckt.

Unabhängig davon ob die Indikatorschicht nur einen Oberflächenabschnitt oder die gesamte Oberfläche des Profilstabes überdeckt, kann es von Vorteil sein, wenn die Indikatorschicht einen inneren, vorzugsweise den innersten Teilabschnitt der

Verschleißschutzschicht ersetzt.

Auf diese Weise wird erreicht, dass beim Sichtbarwerden der Indikatorschicht bei einem Profilstab darauf geschlossen werden kann, dass die Verschleißschutzschicht bei den anderen Profilstäben noch eine bestimmte Dicke hat und die

Sortiervorrichtung noch über eine bestimmte Zeitspanne genutzt werden kann. Ergänzend oder alternativ kann es auch vorteilhaft sein, wenn sich die oder eine andere Indikatorschicht unter der Verschleißschutzschicht befindet.

In diesem Fall sollte beim Erkennen der abweichende Farbe und/oder Struktur und/oder Reflexion dieser Indikatorschicht der Betrieb der Sortiervorrichtung möglichst schnell eingestellt werden, da zu vermuten ist, dass auch die

Verschleißschutzschicht bei den anderen Profilstäben vollständig abgetragen ist.

Dies ermöglicht es auch mehrere, insbesondere zwei Indikatorschichten

unterschiedlicher Farbe und/oder Struktur und/oder Reflexion zum Einsatz zu bringen. Während sich eine erste Indikatorschicht innerhalb der Verschleißschutzschicht befindet, liegt die zweite Indikatorschicht mit Abstand unter der ersten Indikatorschicht, vorzugsweise unter der Verschleißschutzschicht.

Um den Verschleißzustand der Profilstäbe über eine ausreichend lange Zeit anzeigen zu können, sollte die Dicke der Indikatorschicht etwa 10 bis 30% der Dicke der Verschleißschutzschicht entsprechen.

Im Allgemeinen genügt es für die hier angesprochenen Anwendungen, wenn die Verschleißschutzschicht eine Dicke zwischen 50 bis 400 μιτι, vorzugsweise zwischen 80 und 250 μιτι und/oder die Indikatorschicht eine Dicke von weniger als 150 μιτι, vorzugsweise weniger als 80 μιτι hat.

Dabei hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verschleißschutzschicht von Chrom und/oder die Indikatorschicht von Kupfer oder einem Hartmetall und/oder die Verbindungsschicht von Chrom gebildet wird.

Während die Chrom- und Kupferschicht üblicherweise galvanisch aufgetragen werden, erfolgt dies beim Hartmetall mittels Flammspritzen.

Das Grundmaterial der Profilstäbe kann von Metall, insbesondere Stahl oder von einem Kunststoff gebildet werden.

Wegen der hohen Anforderungen an die Profilstäbe bietet die Anwendung der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung zum Nasssieben von Faserstoffsuspensionen, wobei der beim Nasssieben akzeptierte Teil der Faserstoffsuspension durch die Sortierschlitze hindurchtritt, besondere Vorteile.

Nachfolgend soll die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Figur 1 : eine schematische Ansicht einer Sortiervorrichtung; Figur 2: einen Querschnitt durch einen Profilstab 2 mit Indikatorschicht 4;

Figur 3a + 4a: einen Teilquerschnitt durch andere Profilstäbe 2 mit Indikatorschicht 4 und

Figur 3b + 4b: einen Teilquerschnitt durch normale Profilstäbe 2.

Der zylindrische Siebkorb zur Nasssiebung einer Faserstoffsuspension gemäß Figur 1 wird von einer Vielzahl von parallel zur Zylinderachse 8 verlaufenden, voneinander beabstandeten Profilstäben 2 gebildet. Zwischen den Profilstäben 2 befinden sich die Sortierschlitze 1 . Dabei erfolgt die Fixierung der Profilstäbe 2 an Stützelementen 7, welche jeweils als konzentrisch bezüglich der Zylinderachse 8 angeordnete

Stützringe ausgebildet sind.

Da die Durchströmung der Siebschlitze bzw. Sortierschlitze 1 hier beispielhaft zentrifugal erfolgt, stützen sich die Profilstäbe 2 an der Ringinnenseite der

Stützelemente 7 ab.

Dabei überstreicht wenigstens ein hier nicht dargestellter, um die Zylinderachse 8 rotierender Siebräumer die Zulaufseite, d.h. die Innenseite der zylindrischen

Siebfläche. Der Siebräumer entfernt den, vom Sieb zurückgehaltenen Teil der Faserstoffsuspension von der Siebfläche.

Bei einer zentripetalen Durchströmung sollten sich die Profilstäbe am Außenumfang der Stützringe abstützen. Dabei würde auch der Siebräumer die Außenseite des Siebkorbes überstreichen. Wie in Figur 2 zu erkennen, sind die hinteren Endbereiche 9 der Profilstäbe 2 im Stützelement 7 formschlüssig fixiert, während die vorderen Endbereiche 10 die Siebfläche bilden.

Der Siebräumer entfernt nicht nur den abgewiesenen Teil sondern führt auch die Faserstoffsuspension in Richtung einer Seitenfläche 1 1 des Profilstabes 2 zu den Sortierschlitzen 1 .

Im Interesse einer guten Verarbeitbarkeit sowie einer hohen Belastbarkeit verbunden mit geringen Kosten wird das Grundmaterial 5 der Profilstäbe 2 von Profilstählen gebildet.

Um wegen der hohen Belastung während der Faserstoffbehandlung dennoch einen hohen Verschleißschutz zu gewährleisten, wird die Oberfläche der Profilstäbe 2 von einer sehr verschleißfesten Verschleißschutzschicht 3 aus Chrom mit einer Dicke zwischen 80 und 250 μιτι gebildet. Hierzu wird die Chromschicht galvanisch auf das Grundmaterial 5 aufgetragen.

Entsprechend dem zur Anwendung gelangenden, galvanischen Verfahren kann hierbei die Chromschicht 3, wie in Figur 4b zu sehen, direkt auf das Grundmaterial 5 aufgetragen werden. Es ist aber gemäß Figur 3b auch möglich, dass zuerst wenigstens eine Verbindungsschicht 6 beispielsweise aus Kupfer und darauf dann die Verschleißschutzschicht 3 aus Chrom aufgebracht wird.

Um den Grad des Abriebs der Verschleißschutzschicht 3 für den Betreiber der Sortiervorrichtung einfach und sicher anzuzeigen, besitzt wenigstens ein Profilstab 2 hier eine Indikatorschicht 4 aus einem Material, dessen Farbe von der Farbe der Verschleißschutzschicht 3 abweicht.

Diese Indikatorschicht 4 kann beispielsweise in Form einer Kupferschicht ebenfalls galvanisch aufgetragen werden. Die Indikatorschicht 4 kann jedoch auch von einem Hartmetall (gesinterte Carbidhartmetalle) gebildet werden, welches dann über das Flammspritzen aufgebracht wird. Hartmetalle können dabei nicht nur auf den

Verschleiß hinweisen, sondern sind selbst auch sehr verschleißfest.

Erkennt der Betreiber bei dem Profilstab 2 mit der Indikatorschicht 4 einen

Farbwechsel von der Verschleißschutzschicht 3 zur Indikatorschicht 4, so kann er anhand der Vorgaben des Herstellers und der Belastung im Betrieb auf den Grad des gegenwärtigen Verschleißes der Profilstäbe 2 schließen und festlegen, wann die Siebvorrichtung ausgebaut und aufgearbeitet werden muss. Bei der Aufarbeitung werden die Indikator- 4 und Verschleißschutzschichten 3 erneuert, was den Wiedereinsatz des Siebkorbes ermöglicht und so Kosten spart.

In seiner einfachsten Ausführung gemäß Figur 2 befindet sich die Indikatorschicht 4 direkt zwischen dem Grundmaterial 5 und der Verschleißschutzschicht 3. Hierbei ersetzt die Indikatorschicht 4 etwa 30% der Dicke der normalen

Verschleißschutzschicht 3. Dementsprechend kann die Siebvorrichtung auch nach dem Erkennen des Farbwechsels zur Indikatorschicht 4 noch einige Zeit

weiterbetrieben werden, insbesondere dann, wenn die Indikatorschicht 4 aus verschleißfestem Hartmetall besteht.

Im Unterschied hierzu wird bei dem Profilstab 2 in Figur 3a erst eine

Verbindungsschicht 6 aus Chrom darauf die Indikatorschicht 4 und anschließend die Verschleißschutzschicht 3 aufgetragen.

Dies soll die Haftung der Indikatorschicht 4 verbessern.

Der in Figur 4a dargestellte Profilstab 2 besitzt zwei Indikatorschichten 4

unterschiedlicher Farbe. Hierzu wird auf das Grundmaterial 5 erst ein

Verbindungsschicht 6, danach eine Indikatorschicht 4, beispielsweise aus Kupfer, anschließend eine Verschleißschutzschicht 3 aus Chrom, darauf eine weitere

Indikatorschicht 4 aus Hartmetall und zum Abschluss der zweite Teil der

Verschleißschutzschicht 3 aufgebracht.

Dies ermöglicht es in zwei Stufen auf den Verschleiß der Profilstäbe 2 aufmerksam zu machen. Wenn die Farbe der oberen Indikatorschicht 4, hier aus Hartmetall, sichtbar wird, kann bereits eine Abschätzung vorgenommen werden, wie lange die

Siebvorrichtung noch betrieben werden kann.