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Siebwand für Spaltsiebe, Siebschleudern u. dgl.
Die vorliegende Erfindung hat eine Siebwand für Spaltsiebe, Schwingsiebe, Siebschleudem u. dgl. zum Gegenstand, die zur Absiebung von insbesondere feinkörnigem Gut, zum Ent- wässern von Schlämmen, insbesondere von Ab- wasserschlämmen, zur Beseitigung von Feststoffen aus Filtraten u. dgl. dienen sollen. Vorzugsweise handelt es sich um eine Siebwand, die für Zwecke einer Feinsiebung bzw. Ent- wässerung im Sinne eines Filters bestimmt ist. Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln ein gegebenenfalls druckfestes Feinst- sieb zu verwirklichen, das bei feinster Absiebung, vorzugsweise im Sinne einer Filterung, einen geringen Durchflusswiderstand aufweist, nicht zum Verstopfen neigt und während des Betriebes leicht zu reinigen ist.
Die bekannten Spaltsiebe, die bisher für eine Feinsiebung und Entwässerung benutzt werden, bestehen aus Profildrähten oder Profilstäben, die auf Grundkörper bzw. Querverbindungen aufgewickelt oder aufgereiht sind. Durch Schlingen der Profildrähte um die Querverbindungen, mittels Abstandshaltern zwischen den Profilen und/oder Profilierungen, lässt sich an der Siebeintrittsfläche ein enger Spalt erreichen, der sich in Strömungsrichtung nach innen zu stetig oder sprunghaft erweitert. Jedoch ergeben die Ungenauigkeiten der Profilköpfe, der Profilform, der Rippenstärke der Abstandshalter, der Schlingen bzw. Ösen regellose Ungleichmässigkeiten der Durchlassöffnungen und diese eine mangelhafte Absiebung bzw. Feinsiebung, insbesondere im Sinne einer Filterung.
Besonders schädlich sind die auftretenden Differenzen bei den Feinstsieben, denn Differenzen in der Grösse der feinen Spaltweiten für jeden aneinandergereihten Teil machen sich als mehrfache Spaltweiten bemerkbar und stellen die Brauchbarkeit der Siebwand überhaupt in Frage. Selbst wenn aber im Herstellungszustand ein enger Spalt erzielt wird, treten im Laufe des Betriebes infolge des unvermeidlichen Verschleisses Erweiterungen des Siebspaltes ein und ausserdem eine Abrundung der Spaltkante, die zu Verstopfungen führen und die Reinigung durch Kratzer u. dgl. erheblich erschweren. Soweit an ein Spaltsieb mit in den Siebspalten ange- ordneten Reinigungselementen gedacht ist, ist ihre Spaltweite und damit die Siebfeinheit nach unten begrenzt. Darüber hinaus sind alle bekannten Ausführungen in ihrem konstruktiven Aufbau kompliziert und in der Herstellung sehr teuer.
Die Nachteile einer Siebwand für Spaltsiebe,
Siebschleudern u. dgl., insbesondere zum Ent- wässern von Schlämmen, vorzugsweise Abwasserschlämmen, die aus im vorgegebenen Abstand seitlich aneinandergereihten, gleichartigen, flachen, prismatischen oder plattenförmigen Siebelementen, deren Querschnittsflächen in der Durchströmungsrichtung verlaufen, besteht, wobei der lichte Abstand von Element zu Element den
Siebspalt bildet, der seine engste Stelle am Eintritt in die Siebwand aufweist und sich in der Strömungsrichtung erweitert, werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass der Querschnitt der einzelnen Siebelemente stetig gekrümmt ist, u. zw. derart, dass der Neigungswinkel der Tangente an die seitlichen Begrenzungskurven des Elementquerschnittes zur Hauptströmungsrichtung an der Eintrittskante einen Grösstwert aufweist und zum Austritt hin abnimmt.
Der vorgegebene Abstand der Elemente kann durch Rippen an den Siebelementen selbst erzielt werden. Für grosse Rippenhöhen können die Rippen nach vielen Methoden, z. B. Prägen, Falten, Materialauftragung usw. erzeugt werden. Für kleinste Rippenhöhen können die Rippen ebenfalls durch Prägen oder Auftragen von Material oder andern Verfahren hergestellt werden.
Vorteilhaft ist es, auch die einzelnen Elemente zur Bildung von Kapillarspalten mit Kapillarrillen in Strömungsrichtung zu versehen. Solche Rillen kann man durch Läppen erzeugen. Dieses Rillen-Läppen kann mittels tangential auf die Lamellenfläche gerichteten Läppstrahlen (ähnlich Sandstrahlen) oder mittels rotierender, mit Läppmittel behafteter Bürsten oder Formwalzen erfolgen. Die auf diese Weise erzeugten Spalte zeichnen sich durch besondere Feinheit und Gleichmässigkeit aus.
Nach einem weiteren Erfindungsgedanken sind die Siebelemente im Bereich des Strömungsaustritts in an sich bekannter Weise, z. B. mittels
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Bolzen, festgehalten und damit zu einer
Siebwand vereinigt, wogegen sie im Bereich der Eintrittskanten frei beweglich aneinanderliegen.
Weiterhin soll man vorteilhaft die Siebelemente unter an sich bekannten Federdruck setzen bzw. ihnen eine Eigenfederung geben, wodurch die Eintrittskanten der Siebelemente in der Eintrittsebene fest aneinanderliegen.
Die einzelnen Lamellen können aus Bandstreifen aus beliebigem Material hergestellt werden, soweit dieses Material eine gewisse Mindest- festigkeitund vorzugsweise Federungseigenschaften aufweist, wobei ausgesprochener Federstahl nicht erforderlich ist. Die Herstellung aus Band ergibt weiterhin den wesentlichen Vorteil, dass ein Materialverschnitt nahezu vollkommen vermieden wird.
Es ist auch möglich, die Siebwand aus gekrümmten, runden oder anders profilierten Drähten aufzubauen, des weiteren können geschlossene Blechring verwandt werden.
Für die Erfindung ist wesentlich, dass die
Krümmung, vorzugsweise eine gleiche Krüm- mung, für alle Elemente konstruktiv bzw. ferti- gungsmässig vorgegeben ist und damit eindeutig bestimmt ist. Dadurch bleibt der engste Spalt auch bei Abnutzung immer vorn an der Spitze, d. h. an der Eintrittskante, und die vorgegebene
Spaltweite bleibt auch bei der Abnutzung stets die gleiche, weil die Lamellen sich aufeinander- legen, insbesondere dann, wenn sie durch Eigen- federung nachfedern.
Zur Reinigung der Siebwände werden an sich bekannte Abstreifer vorgesehen, die sich federnd gegen die Siebelemente legen und in Richtung der Krümmung der Siebelemente bewegt werden, dabei kann die Achse der Abstreifer geneigt und im Fall einer zylindrischen Siebwand schrau- benförmig gewunden sein. Eine weitere Möglichkeit der Siebreinigung, die für sich allein oder im Zusammenwirken mit dem Abstreifer angewandt werden kann, besteht in der Rückspülung mittels eines scharfen Flüssigkeits- oder
Gasstrahles. Hiezu werden an der Siebaustrittsfläche Rückspüldüsen angeordnet.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung in zehn Figuren :
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Grundgedanken der Erfindung. Die Fig. 3-6 Abänderungen des Grundgedankens, die Fig. 7-8 eine Siebwand, die z. B. für Schleudertrommeln oder Filter geeignet ist, die Fig. 9 und 10 die Anwendung der Siebwand für ein Filter.
Die Fig. l und 2 zeigen einen Ausschnitt aus einer Siebwand in Ansicht und dazugehöriger Draufsicht. Es sind 1 die aus gebogenen, vorzugsweise federnden Blechstreifen gebildeten, gleichartigen Sieblamellen, die an ihrer konkaven oder konvexen Seite die Abstandsrippen 2 tragen, mittels deren der Siebspalt festgelegt wird. Dieser Siebspalt kann beliebig klein gewählt werden. Das zu siebende Gut (feste Schüttstoffe oder mit Feststoffen versetzte
Flüssigkeiten oder Gase) bewegt sich in der
Richtung des Pfeiles 4 durch die Siebwand 5, in deren Eintrittsebene 6 die Abscheidung der
Grobteile stattfindet. In dieser Eintrittsebene 6 ist der Siebspalt 3 am kleinsten und erweitert sich stetig, bis er etwa in der Austrittsebene 7 seinen Grösstwert erreicht.
Durch diese stetige
Erweiterung des Siebspaltes wird eine Diffusor- wirkung erzielt, die bei flüssigen und gasförmigen
Medien einen erheblichen Druck-Rückgewinn ergibt, wodurch der Gesamt-Durchflusswider- stand verringert wird. Eine wesentliche Wirkung des stetig sich erweiternden Siebspaltes besteht darin, dass kleine Feststoffe, die einmal die engste
Stelle 6 passiert haben, keine Gelegenheit mehr finden, sich festzusetzen, die Verstopfungsgefahr also ausgeschaltet ist. Die aus dem Siebgut auszuscheidenden Grobstoffe sammeln sich vor der Eintrittsebene 6 und werden von dem Abstreifer 8, der sich in Richtung des Pfeiles 9 bewegt, abgeführt.
In der Eintrittsebene 6, die zweckmässig nach Zusammensetzung des Lamellenpaketes 1 überschliffen wird, befinden sich keinerlei Gruben oder Vertiefungen, in denen sich Grobstoffe ansammeln und damit das Sieb von der Eintrittsseite her verstopfen könnten ; sämtliche Grobstoffe werden von dem Abstreifer 8 erfasst und fortgeführt. In diesem Sinne ist weiter wesentlich, dass die Lamellen 1 sich in ihrer Krümmung an die Bewegungsrichtung 9 des Abstreifers 8 anschmiegen. Durch diese Anschmiegung der federnden Lamellen 1 wird einmal stets ein enger Kontakt zwischen
Lamellen und Abstreifer aufrechterhalten, zum andern werden etwa in den Siebspalt einge- drungene längliche Fremdkörper (Fäden u. dgl. an ihrem herausragenden Ende von dem Ab- streifer erfasst und wieder aus dem Siebspall herausgezogen.
Die Siebreinigung kann mittels des Ab- streifers 8 vorgenommen werden, zusätzlich oder für sich allein kann eine Rückspülung mittels in Richtung des Pfeiles 10 wirkenden scharfen Flüssigkeits-oder Gasstrahles vorgenommen werden. Unter Wirkung des von dem Strahl 10 erzeugten Staudruckes öffnen sich die erfindunggemäss federnden Lamellen 1 in der Ebene 6 und gestatten eine besonders wirkungsvolle Rückspülung.
Die vorliegende Siebausbildung ist nicht nur für Feinstsiebung geeignet, sondern bewahrt ihre Vorteile auch bei Grobsiebung. Der Höhe 3 der Abstandsrippen 2 sind weder nach oben noch nach unten Grenzen gesetzt.
Die Möglichkeit des Aufbaues der Siebwand aus gekrümmten, runden oder anders profilierten Drähten zeigen die Fig. 3-6 ebenfalls in Ansicht und Draufsicht. Die Fig. 7 und 8 zeigen die Anwendung geschlossener Blechringe.
Die gezeigten Anordnungen besitzen für besondere Anwendungsfälle praktische Vorteile, dürfen aber nicht so universell anwendbar sein wie die Anordnungen mit aus Band gebildeten Lamellen nach den Fig. 1 und 2.
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In allen Fig. 3-6 sind für die gleichen bzw. gleichartigen Bauelemente die gleichen Bezugs- zeichen gewählt worden.
In der Fig. 1 ist die Sieb-Eintrittsfläche 6 eine Ebene von rechteckigem Querschnitt ; es kann aber auch jede andere Regelfläche (d. h. in die Ebene abwickelbare Fläche), z. B. Zylinder- mantel, Kreisebene, Kegelmantel, Evolventen-
Schraubenfläche usw. verwirklicht werden. Bei
Anwendung von Filterelementen nach den Fig. 3 bis 6 entfällt sogar die Einschränkung der Ab- wickelbarkeit, so dass auch beliebig geformte
Flächen, z. B. Kugelflächen, verwirklicht werden können. Wesentliche praktische Bedeutung be- sitzt jedoch vor allem die Ausbildung der Sieb- fläche als Zylindermantel, weshalb hiefür die folgenden Ausführungsbeispiele angegeben sind.
Bei der Ausführung nach den Fig. 7 und 8 ist an eine Siebwand für Schleudern gedacht.
Die gleiche Wand könnte auch für Filter An- wendung finden. Bei Schleudern tritt das Sieb- gut von innen nach aussen durch die Filterwand, bei Filtern lässt man das Gut entweder in die gleiche Richtung oder aber in die umgekehrte Richtung, also von aussen nach innen, hindurchtreten.
Es ist ohne weiteres erkennbar, dass man Filterlamellen, Filterspalte und Abstreifer der Durchflussrichtung entsprechend einzurichten hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 handelt es sich um ein im äusseren Aufbau bekanntes Filter, das aus dem Filtergehäuse 11, dem Zulauf 12, dem Ablauf 13, Schmutzablauföffnungen 14 und der Verschlussschraube 30 besteht. Neu für dieses Filter ist die aus den Lamellenstreifen 21 gebildete, zwischen den Endscheiben 15 und 16 eingebaute zylindrische Filterwand 22, die von dem zu reinigenden Gut in Richtung der Pfeile 23, 24, 25 durchströmt wird. Die Grobstoffe werden an der Filtereintrittsfläche 26 zurückgehalten und bei Drehung der Filterwand mittels des Handgriffes 17 im Sinne des Pfeiles 27 von dem Abstreifer 28 nach unten in den Grobstoffsammelraum 29 abgeführt, wo sie bei 14, 30 aus dem Gehäuse entnommen werden können.
Eine Besonderheit der Anordnung nach den Fig. 9 und 10 besteht in der schraubenförmigen Ausbildung des Abstreifers 28, wodurch die Abführung der Grobstoffe verbessert wird. Diese Verbesserung ergibt sich einmal rein mechanisch durch die Schraubenform an sich ; zum andern dadurch, dass das zu reinigende Gut gezwungen wird, in der von dem Abstreifer 28 mit Gehäuse- und Filterwand 22 gebildeten Schraubengang- lücke 31 nach unten zu strömen, wobei die sich vor dem Abstreifer ansammelnden Grobstoffe sehr energisch mitgerissen werden. Zur Steigerung dieser Wirkung können mehrere schrauben- förmige Abstreifer angeordnet werden, wodurch für das durchströmende Siebgut eine mehrgängige
Schraube mit mehreren Schraubenganglücken gebildet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Siebwand für Spaltsiebe, Siebschleudern u. dgl., insbesondere zum Entwässern von
Schlämmen, vorzugsweise Abwasserschlämmen, bestehend aus im vorgegebenen Abstand seitlich aneinandergereihten, gleichartigen, flachen, prismatischen oder plattenförmigen Siebelementen, deren Querschnittsflächen in der Durchströmungsrichtung verlaufen, wobei der lichte Abstand von Element zu Element den Siebspalt bildet, der seine engste Stelle am Eintritt in die Siebwand aufweist und sich in der Durchströmungsrichtung erweitert, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der einzelnen Siebelemente (1) stetig gekrümmt ist, u. zw. derart, dass der Neigungswinkel der Tangente an die seitlichen Begrenzungskurven des Elementquerschnittes zur Hauptströmungsrichtung an der Eintrittskante einen Grösstwert aufweist und zum Austritt hin abnimmt.