DE3925020A1 - Sortierer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sortierer entsprechend dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Sortierer mit solchen Siebkörben haben im wesentlichen die Auf­ gabe, störende Bestandteile von Fasersuspensionen, wie z. B. leichte, aufschwimmende Verunreinigungen, wie Kunststoff-Folien u.ä., schwere Bestandteile, wie Sand, Glassplitter, Holzstücke und Eisenteile im wesentlichen kleiner Art, wie Büroklammern, Drahtstücke u.ä., zu entfernen. Dies erfolgt dadurch, daß durch eine geeignete Bemessung der Sieblochung bzw. der Schlitzweite des Siebes bzw. Siebkorbes möglichst nur die guten Fasern oder auch Faserbündel in einen Gutstoffraum gelangen.

Für einen guten Sortierwirkungsgrad sind folgende Bedingungen dabei noch zu erfüllen:

• 1. Es muß zu einer Erzeugung von Scherkräften und Aufrechter­ haltung einer turbulenten Bewegung in der Suspension kom­ men, um die Bildung von Faserflocken, insbesondere bei Feststoffkonzentrationen von mehr als 0,8%, und eine Ent­ mischung der Suspension in Fasern und Wasser am Sieb, zu verhindern. Im letzteren Fall würde es zu einer Eindickung am Sieb kommen, wodurch der Durchtritt von weiterem Gut­ stoff durch die Sieböffnungen verhindert werden würde.
• 2. Die Erzeugung von Druckpulsationen am Sieb, um auftretende Verstopfungen der Sieböffnungen durch z. B. Faserflocken und Fremdkörper zu beseitigen bzw. zu verhindern.

Neuerdings wird versucht, bei möglichst hohen Stoffkonzentra­ tionen den Sortiervorgang durchzuführen, so daß man neuartige Rotoren entwickelt hat, wofür ein Beispiel die Anordnung gemäß US-PS 42 005 537 ist. Solche Rotoren haben einen guten Sortier­ wirkungsgrad, beanspruchen jedoch den Siebkorb ziemlich stark.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotor anzugeben, der bei gutem Sortierwirkungsgrad nur geringe Beanspruchungen des Siebkorbes hervorruft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß durch einen solchen Ro­ tor relativ "sanfte" Pulsationen erzeugt werden, die in Form eines sanften Wellenzuges verlaufen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei

Fig. 1 einen prinzipiellen Längsschnitt und

Fig. 2 einen Querschnitt dazu und

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt einer anderen Ausfüh­ rungsform zeigen.

Es ist in Fig. 1 der Siebkorb mit 1 und der Rotor mit 2 be­ zeichnet. Die Zuführung der Suspension in das Gehäuse 3 erfolgt über den Zulaufstutzen 5, der Ablauf des aussortierten Gutstof­ fes erfolgt aus dem Gutstoffraum 6 durch Ablaufstutzen 8 und die Entfernung des verbliebenen Restes der Suspension erfolgt über Stutzen 9. Der Rotorantrieb ist bei 12 angedeutet, der über die skizzierte Welle 11 den Rotor antreibt.

Gemäß Fig. 2 setzt sich der Umfang des Rotors 2 im Querschnitt, also in Schnitten senkrecht zur Rotorachse bzw. Rotorwelle 11 aus Kreisbögen mit dem Radius R_r1 zusammen, die hier durch ein gerades Verbindungsstück miteinander verbunden sind. Es ergibt sich dadurch eine Exzentrizität E des Mittelpunktes M₁ der Ro­ torkreisbögen im Verhältnis zur Rotordrehachse M₀. In der Mitte der Kreisbögen ergibt in bezug auf den Siebkorb 1 ein minimaler Spalt von f_min und im halben Winkelbereich zwischen zwei be­ nachbarten minimalen Spalten f_min findet sich der maximale Spalt f_max. Die Differenz zwischen diesen beiden Spalten ist mit e angegeben.

Der Ausgangsrotor für eine gewisse, kleine Sortierergröße ist - wie dargestellt - mit zwei Kreisbögen ausgebildet, so daß n₁₌₂ ist.

Für größere Radien des Siebkorbes gilt dann die folgende Bezie­ hung für die Anzahl (ganze Zahl) der Kreisbögen n=n₁×R_s/R_s1. Es gelten ferner die Beziehungen

R_r=R_s-f_min-e, wobei E=e (1-cos×a), e=f_maxf_min,

dabei ist der Winkel a der halbe Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Punkten des Rotorumfangs mit dem geringsten Sieb­ abstand f_min; an dieser Stelle liegt dann der maximale Abstand des Rotorumfanges zum Siebkorb 1 f_max. Für diesen Winkel a gilt dann a=360°/2n.

Für den Wert f_min ist vorzugsweise ein Wert in dem Bereich zwi­ schen 15 und 45 mm zu wählen. Die Exzentrizität E liegt vor­ zugsweise zwischen 4 und 10 mm.

Ein solcher erfindungsgemäßer Rotor kann bei einem Siebdurch­ messer von 500 mm maximal etwa eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 1400 U/min erhalten, was einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 35 m/s entspricht. Es ergibt sich eine gute Sortierwirkung bei geringer Leistungsaufnahme des Rotors. Die Siebkorbbean­ spruchungen sind dabei relativ klein.

In Fig. 3 ist noch der Querschnitt eines erfindungsgemäßen Ro­ tors dargestellt, dessen Umfang sich im wesentlichen aus drei mit gleichen Winkelabständen zueinander beabstandeten Kreisbö­ gen zusammensetzt.

Man kann auch - wie strichliert dargestellt - die Kreisbögen durch gerade Linien verbinden, die vorzugsweise parallel zur gemeinsamen Tangente benachbarter Kreisbögen verlaufen.

Man hat insgesamt den Vorteil eines geringen Energieverbrauchs bei hoher Umfangsgeschwindigkeit, welche zur Fluidisierung von Stoffen mittlerer Stoffdichte bei mehr als 3% gut geeignet ist.

Es werden vorzugsweise Rotoren mit zwei bis vier den Umfang des Rotors bildenden Kreisbögen eingesetzt. Dies richtet sich na­ türlich nach der Größe des Sortierers bzw. dem Durchmesser des Siebkorbes.

Der Wert für e=f_max-f_min beträgt zwischen 5 und 20 mm. Damit zeichnet sich der Rotor durch eine hinsichtlich eines festen Bezugsortes flach ondulierende Oberfläche aus, die mit hoher Drehzahl bzw. Geschwindigkeit am Siebkorb vorbeibewegt wird. Dabei ist f_max der theoretische maximale Abstand der gemeinsa­ men Tangente benachbarter Kreisbögen; in diesem Bereich, also an der Stelle des halben Winkelabstandes der Stellen mit dem geringsten Rotorabstand, kann der wirkliche Abstand f_max etwa höchstens 15% größer sein, z. B. dort die Rotoroberfläche einer gemeinsamen Sekante entsprechend ausgebildet ist. Auch bogen­ förmige, konkave Verbindungsstücke zwischen den Kreisbögen (Zy­ linderabschnitten) und eine Annäherung insgesamt durch eine El­ lipse (für den Rotor mit zwei Kreisbögen bzw. Zylinderab­ schnitten) kommen in Frage, mit einer Abweichung vom theore­ tischen Kreisradius R_r von höchstens 10%.

Der wirkliche maximale Abstand der Rotoroberfläche vom Siebkorb 1 soll höchstens 1,15×f_max - d. h. 1,15 mal dem theoretischen Maximalabstand f_max, wenn die Rotorkontur aus Kreisbögen und diese verbindenden, gemeinsamen Tangenten benachbarter Kreisbö­ gen (bzw. Zylinderabschnitten und tangentialen, ebenen Flächen) gebildet ist, - vorzugsweise (1+0,2/n)×f_max betragen.

Der Basisradius R_r1 - für einen Siebkorb oder Sortierer - mit minimalen Abmessungen - beträgt etwa 250-270 mm.

Claims (5)

1. Sortierer mit rotationssymmetrischem Siebkorb und radial innen dazu angeordnetem, koaxialen Rotor, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rotorumfang in jedem Querschnitt senk­ recht zur Rotordrehachse (M₀) überwiegend aus gegenseitig gleichmäßig winkelversetzten Kreisbögen von gleichem Radius (R_r), der kleiner als der Innenradius (R_s) des Siebkorbes (1) ist, gebildet ist, nach der Formel R_r=R_s-f_max, wobei f_min der geringste Abstand des Rotorumfangs vom Siebkorb (1) und f_max der größte Abstand des Rotorumfangs vom Sieb­ korb (1), als der größte Abstand der gemeinsamen Tangente benachbarter Kreisbögen vom Siebkorb (1) ist und in diesem Bereich f′_max der wirkliche größte Abstand des Rotorumfan­ ges vom Siebkorb ist, wenn er nicht nach der gemeinsamen Tagente verlaufend ausgebildet ist, und der höchstens gleich 1,15×f_max ist, wobei der Abstand zwischen f_min und f′_max im wesentlichen stetig, z. B. als zur gemeinsamen Tangente parallele Gerade, zunimmt und eine maximale Abwei­ chung des Radius R_r von 5% des Werts wie nach der Formel gegeben, z. B. in Form einer elliptischen Rotorkontur, zu­ lässig ist, mit n gleich der Anzahl der Kreisbögen je Ro­ torquerschnitt.

2. Sortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirkliche maximale Abstand der Rotoroberfläche vom Siebkorb (1) höchstens gleich (1+0,2/n)×f_max ist.

3. Sortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz e=f_max-f_min höchstens 60 mm und f_min zwi­ schen 15 und 45 mm beträgt.

4. Sortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wert für e=f_max-f_min zwischen 5 und 20 mm beträgt.

5. Sortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß, wenn E der Versatz des Mittelpunkts M der Rotorkreisbögen von der Rotordrehachse M₀ ist und für n gilt n=n₁×R_s/R_s1, wobei n₁=2 für R_s1, was für einen mini­ mal zu bemessenden Rotor entsprechend einer geringen Sor­ tierergröße gilt, weiter a=360°/2n und ferner E=e/(1-cos a) ist, E zwischen 5 und 100 mm vorzugsweise zwischen 5 und 15 mm beträgt.