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Windsichtmaschine.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in Windsichtmaschinen das Sichtgut durch umlaufende Platten nach aussen zu treiben und es hiebei einem von aussen nach innen gerichteten Luftstrom auszusetzen, so dass bei den kleineren Teilchen des Sichtgutes die Wirkung des Luftstromes, bei den grösseren
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Mit solchen Maschinen konnte jedoch keine ausreichend genaue Sichtung erzielt werden, da die Wirkung der Zentrifugalkraft und des Luftstromes an verschiedenen Stellen des Sichtraumes zu verschieden war, da unmittelbar an der Oberfläche der Platten die Zentrifugalwirkung am grössten, in der Mitte zwischen zwei Platten aber am kleinsten ist, während der Luftstrom in der Mitte zwischen den Platten am wirksamsten und nahe der Plattenoberfläche am wenigsten wirksam ist.
Im Gegensatze hiezu lässt die der Erfindung gemäss ausgebildete Maschine erzielen, dass alle Teile des Sichtgutes in ganz gleicher Weise von der Zentrifugalkraft und dem Luftstrom beeinflusst werden können, so dass eine scharfe Abscheidung von einer bestimmten Korngrösse an möglich ist, u. zw. wird dieser Erfolg dadurch erreicht, dass der Läufer der Maschine anstatt mit quer zur Achse liegenden Scheiben mit über seine ganze wirksame Länge reichenden sich im wesentlichen längs der Achse erstreckenden Platten versehen ist, die das Sichtgut zwingen, an der Drehbewegung des Läufers teilzunehmen. Bei einer gegebenen Geschwindigkeit des Läufers und des Luftstromes werden alle eine bestimmte Grösse übersteigenden Teilchen des Sichtgutes nach aussen getrieben, während die kleineren Teilchen von dem Luftstrom gegen die Achse des Läufers gezogen werden.
Da die Zentrifugalkraft durch geeignete Einstellung des Läufers und die Geschwindigkeit des Luftstromes innerhalb weiter Grenzen geändert werden kann, bietet die Maschine die Möglichkeit einer sehr genauen und leicht regelbaren Sichtung von Siehtgut in Körner-oder Pulverform. Die Erfindung kann auch bei Scheidung von pulverförmigen Körpern verschiedener spezifischer Gewichte, die der Grösse nach nicht verschieden sein müssen, verwendet werden.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 ein vertikaler Achsialschnitt, Fig. 2 ein Aufriss, teilweise im Schnitt gezeigt und in einer Ebene rechtwinkelig zur Schnittebene in Fig. l gesehen ; Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie 4-B in Fig. 1 und Fig. 4 ein Grundriss, in welchem Teile der Vorrichtung weggelassen sind.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist ein äusseres, stationäres Gehäuse a auf, das oben die Mittel zur Zufuhr des Materials in feiner Aufteilung, bestehend aus einem Fülltrichter al und einer Förderschnecke as, besitzt. Das Gehäuse a, das von einer hohlen Säule a3 getragen wird, ist unten offen und zu einer Fallrinne b ausgebildet, durch welche die abgeschiedenen schwereren Teilchen abgeleitet werden. Die Fallrinne enthält einen Einlass bl für die Luft, welche von irgendeiner Quelle stammen kann, beispielsweise von einem Cyclon-Separator, falls das Material nach Behandlung in der Vorrichtung nach jenem Separator geleitet wird.
Innerhalb des Gehäuses a befindet sich der Rotor, welcher eine Nabe in Gestalt einer konischen Trommel c aufweist, die eine Anzahl von radialen Schaufeln Cl trägt, zwischen welchen eine Anzahl in Abständen voneinander angeordnete Platten c2 vorgesehen sind. Die auf der Zeichnung dargestellten Platten sind als Kegelmäntel ausgebildet und im Schnitt geneigt ; sie könnten aber auch flach sein. Die Trommel ist oben mit einem konischen, axialen Auslassstutzen es versehen, der sich innerhalb des Deckels a4 des Gehäuses a erstreckt und mit einem Rohr d verbunden ist, das zu einem Ventilator dl oder einer sonstigen Vorrichtung zum Absaugen der Luft führt.
Diese Vorrichtung kann durch eine in Fig. 2 angedeutete Druckleitung mit dem oben erwähnten Cyclon-Separator verbenden
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können auch Luftaustrittsöffnungen in beiden Endteilen vorgesehen sein, so dass Luft an beiden Enden des Rotors abgesaugt werden kann. Der Ventilator dl wird mittels des Riemens d4 von irgendeiner Kraftquelle aus angetrieben. Der die Trommel c unten abschliessende Endteil e4 ist kegelmantelförmig mit der Spitze nach oben ausgebildet. Die Trommel oder Rotor wird von einer lotrechten Welle e getragen, die oben und unten in Kugellagern el gelagert ist. Die Welle ist in einemrohrförmigen Gehäuse e2 eingeschlossen, das sich innerhalb der Säule a3 und der Fallrinne b erstreckt.
Am unteren Ende der Welle e sitzt eine Riemenscheibe e, welche mittels eines Riemens e4 von einer auf der Hauptantriebswelle/ sitzenden Riemenscheibe f angetrieben wird. Von der Welle wird mittels eines Riemens Ira und Scheiben (3 auch die Förderschnecke ag angetrieben.
Das den Rotor als Luftkammer umgebende äussere Gehäuse a besitzt an seiner Innenseite radial
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flach oder kegelmantelförmig sein können) angeordnet sind. Die inneren Begrenzungskanten der Platten g sind zwischen den äusseren Begrenzungskanten der Platten c auf der Trommel angeordnet und ragen in die von den Platten c begrenzten Räume hinein. Die Platten gl und das sie tragende äussere Gehäuse sind zweiteilig ausgeführt, so dass sie beim Zusammenbau in die genannte Stellung gebracht werden können. Die äusseren Begrenzungskanten der Platten sind in verschiedenen Abständen von der Wand des Gehäuses a angeordnet, so dass sich von unten nach oben abnehmende Durchtrittsquerschnitte ergeben.
Aus vorstehender Beschreibung ergibt sich, dass das Innere des Rotors unter der Saugwirkung des Ventilators steht, welche versucht, Luft und die darin suspendierten Materialteilehen nach der Mitte des Rotors zu bewegen. Im Betrieb wird das mittels der Förderschnecke ag oben zugeführte Material durch eine Platte h abgelenkt und fällt dann abwechselnd auf die geneigten Platten es des Rotors und die Platten des Gehäuses, wobei es einen Zickzackweg beschreibt, während der Rotor sich dreht.
Die durch die Einlassöffnung bl eintretende Luft bewegt sich durch die zwischen den Gehäuseplatten gl gebildeten Kanäle und nimmt bei der Annäherung an den Rotor das sich abwärts bewegende Material mit, dann kreuzt sie die Zone zwischen den Platten < des Rotors, wobei sie mit dem von ihr getragenen Material der Wirkung der Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, wodurch die schweren Teilchen durch Abschleudern nach aussen getrieben werden. Der die leichteren Teilchen mit sich führende Luftstrom bewegt sich dann im Innern der konischen Trommel e, zieht an deren oberem Ende durch das Rohr d ab und wird z. B. einem Cyclon-Separator zugeführt, in welchem das leichtere Material abgeschieden wird. Dieses kann auch auf andere Art gesammelt werden.
Die vorstehende Beschreibung gibt die Wirkungsweise des Apparates in allgemeiner Form, es gibt aber noch andere Punkte, von welchen das wirksame Arbeiten der Vorrichtung abhängt und welche nachstehend angeführt sind.
Um ein genaues Sortieren zu erzielen, ist es wichtig, dass der Luftstrom, welcher durch den Rotor hindurchtritt, in allen seinen Teilen ungefähr die gleiche Geschwindigkeit besitzt. Dies kann bei der beschriebenen Ausführung erreicht werden, indem der Rotor in eine Anzahl von Räumen durch die Platten c2, welche die radialen Schaufeln cl schneiden, unterteilt ist und die axialen Durchtrittsöffnungen c" zwischen den radialen Schaufeln vorgesehen sind, wodurch die den Rotor von aussen nach innen durchströmende Luft die Räume zwischen allen Platten mit im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit kreuzt und im Rotor sich in Richtungen bewegt, welche beim Kreuzen jener Räume durch die Achse des Rotors gehen.
Diese Wirkung wird durch das Vorsehen des einen axialen Auslass bildenden oberen Endteil c3 des Rotors sowie durch die konische Trommel e, welche die Nabe des Rotors bildet, unterstützt ; die Basis der Trommel befindet sich am geschlossenen Ende des Rotors, während die Spitze des Trommelkonus sich beim Luftauslass befindet, wodurch sich die in den Rotor eintretende Luft mit einer in allen Teilen des Rotors gleichmässigen Geschwindigkeit einwärts bewegt. Die genannte Wirkung wird ferner dadurch unterstützt, dass die Nabe des Rotors konisch ist und dass die Räume zwischen den Rotorplatten c und der Nabe sich nach oben vergrössern, und ferner dadurch, dass die Räume zwischen den Gehäuseplatten und dem Gehäuse sich nach oben verkleinern.
Es ist ferner wichtig, dafür Sorge zu tragen, dass auf allen Teilchen, welche in die Räume des Rotors gelangen, eine Zentrifugalkraft von gleicher Stärke einwirkt, oder mit andern Worten, dass die Teilchen, sobald sie in die Separationszone des Rotors gelangen, gezwungen werden, an der Drehbewegung des Rotors teilzunehmen, was durch die Anordnung der beschriebenen radialen Platten cl und Platten es erreicht wird.
Alle Teile des Materials werden in gleicher Weise von der in den Rotor eintretenden Luft beeinflusst.
Das vom Rotor weggeschleuderte schwerere Material wird nach und nach wiederholt gegen den Rotor bewegt, so dass alle feinen Teilchen aus dem schwereren Material abgeschieden werden. Dieses Resultat wird durch die gegenseitige Anordnung der Rotor-und Gehäuseplatten c und gl erzielt, deren Wirkungsweise vorstehend beschrieben wurde. Vor allem werden bei höheren Geschwindigkeiten des Rotors und des Ventilators die vom Rotor abgeschleuderten schwereren Teilchen zwischen den Enden benachbarter Platten sich in einer Zickzackbahn nach oben bewegen und zwecks erneuter Behandlung wieder abwärts
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fallen.
Auch die Wirkung der Zentrifugalkraft kann das Material über die äusseren Kanten der Gehäuseplatten gl treiben, aber die von aussen herströmende Luft wird das Material für die weitere Behandlung zurückbringen, welche so lange erfolgt, bis die zurückbleibenden schwereren Teilchen so dicht in der Luft, welche in den Rotor eintritt, verteilt sind, dass sie sich schliesslich durch die Ablaufrinne entfernen.
Eine wesentliche Eigenschaft der Wirkung der neuen Vorrichtung besteht darin, dass durch die Zentrifugalkraft das Material nicht nur von den Rotorplatten c2 rasch abgeworfen wird, wie bei bekannten Zentrifugalseparatoren, sondern sie wirkt dauernd auf das Material selbst ein, und entgegen der im Gegenstrom einwärts gegen die Mitte des Rotors zu gesaugten Luft und nach Verlassen der Platten hört die Wirkung der Zentrifugalkraft praktisch auf, so dass eine gleichmässige und genau bestimmbare Sortierung erhalten wird.
Es können auch eine Anzahl der beschriebenen Vorrichtungen in Serie geschaltet verwendet werden, so dass Teilchen von irgendeiner Grösse von solchen, welche grösser oder kleiner als die gewünschte Grösse sind, getrennt werden können. Dies kann leicht dadurch erfolgen, dass man das feine Material, welches mit der Luft durch den Rotor der einen Vorrichtung hindurchgeht, dem Rotor einer zweiten Vorrichtung zuführt, der mit einer höheren Geschwindigkeit läuft und die grössten von den Teilchen, welche den Rotor der ersten Vorrichtung passiert haben, abschleudert usw.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Windsichtmaschine, in welcher das Sichtgut der Zentrifugalkraft mittels eines Läufers und einem dieser entgegenwirkenden Luftstrom ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (e) mit sich über seine ganze wirksame Länge erstreckenden Platten oder Schaufeln (el) versehen ist, die das Sichtgut zwingen, an der Drehbewegung teilzunehmen.