Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Vervollkommnung der Ausrüstung zur Verarbeitung von Schüttgütern und betrifft eine Fraktionieranlage für im Luftstrom getragenes Mahlgut organischen und mineralischen Ursprungs, vorzugsweise Getreide.
Die Erfindung kann mit bestem Erfolg in der Mühlenund Elevatorindustrie angewendet werden, wo der Zerkleinerungsvorgang von Getreide von dessen Fraktionieren und zusätzlichem Zerkleinern begleitet wird.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls in der Lebensmittel-, chemischen und pharmazeutischen Industrie zur Anwendung gelangen, wo die zerkleinerten Produkte (Stoffe) nach ihren Grössen getrennt werden müssen.
Bekannt ist eine Fraktionieranlage für feinzerkleinerte Produkte organischen und mineralischen Ursprungs. Die vorliegende Anlage ist insbesondere zur Fraktionierung von Getreidemahlprodukten mit deren zusätzlicher Zerkleinerung geeignet.
Die bekannte Anlage weist ein senkrechtes Zylindergehäuse mit einem Zuleitungsstutzen für zu bearbeitendes, zerkleinertes Produkt im Gemisch mit Luft auf.
Im oberen Teil des Gehäuses befindet sich eine Kammer, die aus einem Zylinder mit Deckel und Boden besteht, der auf einer mit dem Gehäuse gleichachsigen senkrechten Welle befestigt ist. Der Boden ist gegenüber dem Zylinder mit einem Ringspalt zum Durchtritt des von dem Gemisch getrennten Produkts zu einer unterhalb der Kammer befindlichen Siebtrommel angeordnet. Die Siebtrommel ist ebenfalls mit einem Ringspalt gegenüber dem Gehäuse angeordnet und zum Fraktionieren des getrennten Produkts bestimmt.
Das Produkt wird mittels Schlägern zerkleinert. die auf einer innerhalb eines Rohrs verlaufenden Welle befestigt sind, welches Rohr zur Luftabfuhr aus der Kammer in den Spalt zwischen Sieb und Gehäuse dient und oberhalb des Kammerbodens gleichachsig mit dem Gehäuse angeordnet ist. (UdSSR Urheberschein Nr. 242615, erteilt am 27. II. 67.)
Bei der bekannten Anlage verläuft der Arbeitsvorgang wie folgt: Das Staub-Luft-Gemisch (Produkt und Luft) gelangt über eine Rohrleitung in eine Entlastungskammer, wo es wegen tangentialer Anordnung des Eintrittsstutzens und zylindrischer Form der Entlastungskammer eine Drehbewegung erhält und das Produkt unter dem Einfluss von Fliehkräften von Luft getrennt wird.
Das Produkt bewegt sich auf einer absteigenden Spirale und gelangt auf einen in Form einer Schrägscheibe ausgebildeten drehbaren Boden, der zur gleichmässigen Verteilung von Produkt vor seiner Förderung in den Spalt zwischen rotierenden Schlägen und Innenfläche der Siebtrommel bestimmt ist.
Ohne seine Drehbewegung abzubrechen. wird das Produkt der Stosswirkung der Schläger ausgesetzt, teilweise zerkleinert und an der Innenfläche der Siebtrommel abgerieben.
Durch die Fliehkräfte gelangen feine Fraktionen des Produktes durch die Maschen der Siebtrommel gemeinsam mit einem gewissen Luftinhalt in den Ringspalt, den die Siebtrommel und das Gehäuse der Anlage bilden, und bewegen sich unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Richtung des Luftstromes nach unten, in einen Sammelkegel.
Nach Trennung des Produkts strömt die Luft, indem sie eine wendelförmige Bewegung ausführt, von unten einem Zentralrohr zu und tritt daraus über die Entlastungskammer hinaus, wo sie unter Einwirkung eines auf der Welle der Anlage befestigten drehbaren Flügelrades über den Ringspalt weiter hinabströmt, wobei sie feine Fraktionen von Produkt nach unten mitreisst.
Im unteren Teil des Sammelkegels wird eine feine Fraktion des Produktes mit dem Luftinhalt vermischt, der früher zur pneumatischen Förderung des Produkts benutzt wurde, sowie das Staub-Luft-Gemisch zur Stelle der endgültigen Trennung fester Fraktionen von Luft (in einem Zyklon bzw.
einer anderen Vorrichtung) weiter befördert.
Grobe Fraktion des Produkts, die nicht durch die Masche der Siebtrommel ging. führt unter dem Einfluss der Schwerkraft und der rotierenden Schläger die Bewegung auf einer absteigenden Spirale aus und wird über einen gegenüber dem Gehäuse tangential angeordneten Stutzen mit Hilfe der Schläger aus der Anlage entfernt.
Ein Nachteil der bekannten Anlage besteht darin, dass, trotzdem sich bei ihr zwei Fraktionen des Produkts (feine und grobe) bilden. die Trennung von der Luft und die Ableitung aus der Anlage nur einer (groben) Fraktion möglich ist, während die zweite (feine) Fraktion in einer anderen, gesonderten Vorrichtung zum Ausfällen feiner Fraktion in einem Zyklon. einer Ansetzkammer, wohin sie zusätzlich befördert wird, von der Luft getrennt und aus der Anlage abgeführt werden muss.
Feine Fraktion, die durch die Maschen der Siebtrommel ging. stellt ein Gemisch von Produkt mit Luft dar, deren Abscheidung vom Produkt durch die Bauweise der Entlastungskammer unmöglich ist, weil bei ihr keine Vorrichtung zur Luftrückführung in die Kammer vorgesehen ist.
Ausserdem strömt die Luft im Zentralrohr über einen Kanal zwischen Gehäuse und Siebtrommel aus der Entlastungskammer von oben nach unten, wodurch sie sich mit feiner Fraktion und mit dieser passierter Luft vermischt, die zur weiteren pneumatischen Förderung der Vorrichtung zum Ausfällen feiner Fraktion zugeführt werden muss.
Wegen einer komplizierten Bewegung der Luftströme innerhalb der Anlage und der Förderung feiner Fraktion zur Vorrichtung zu deren Ausfällen weist die Anlage einen hohen Strömungswiderstand auf, wodurch eine erhöhte Energieintensität des Vorganges bedingt ist.
Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. eine solche Fraktionieranlage zu schaffen, die die gleichzeitige Ableitung feiner und grober Fraktion von der Anlage zu gewährleisten vermag.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Fraktionieranlage für im Luftstrom getragenes Mahlgut organischen und mineralischen Ursprungs, vorzugsweise Getreide, die ein senkrechtes Zylindergehäuse mit einem Zuleitungsstutzen für das Mahlgut aufweist. das in seinem oberen Teil eine Kammer enthält, die aus einem Zylinder mit Deckel und Boden besteht. der auf einer mit dem Gehäuse gleichachsigen, senkrechten Welle befestigt und gegenüber dem Zylinder mit einem Ringspalt zum Durchtritt des von dem Luftstrom getrennten Mahlgutes zu einer unterhalb der Kammer befindlichen Siebtrommel angeordnet ist.
die gegenüber dem Gehäuse mit einem Ringspalt angeordnet und zum Abscheiden des von Schlägern vermahlten Fertigproduktes bestimmt ist, welche Schläger auf der innerhalb des zur Luftabfuhr aus der Kammer in den Spalt zwischen Sieb und Gehäuse dienenden, oberhalb des Kammerbodens gleichachsig mit dem Gehäuse untergebrachten Rohrs verlaufenden Welle radial angeordnet sind.
welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Deckel der Kammer in Form einer absteigenden Spirale zur gerichteten Bewegung des Produkt-Luft-Gemisches ausgeführt und mit einem Spalt gegenüber dem zur Entlüftung der Kammer dienenden Rohr angeordnet ist, welcher Spalt durch den Zuleitungsstutzen in seiner Länge begrenzt ist und zur Rückführung der Luft, die durch die Siebtrommel gemein sam mit dem vermahlten Fertigprodukt ging, in die Kammer sowie zur Reinigung des umzuwälzenden Luftinhaltes bestimmt ist.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzipschemas der erfindungsgemässen Anlage im Längsschnitt,
Fig. 2 Gesamtansicht der Anlage (oberer Teil) mit entferntem Gehäuse und schneckenförmigem Rohr, Parallelperspektive,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IVIV der Fig. 2.
Die Fraktionieranlage für feinzerkleinerte Schüttgüter organischen und mineralischen Ursprungs, vorzugsweise Getreidekulturen, besitzt ein senkrechtes Zylindergehäuse 1 (Fig. 1) mit Zuleitungsstutzen 2 für zu bearbeitendes, zerkleinertes Produkt im Gemisch mit Luft. Im oberen Teil 3 des Zylindergehäuses 1 befindet sich eine Kammer 4 (Fig. 2), die durch einen Zylinder 5 mit Deckel 6 und Boden 7 (Fig. 1) gebildet ist und zur Übernahme des über den Zuleitungsstutzen 2 in die Anlage gelangenden Produkt-Luft Gemisches sowie zur Ausfällung von festem Produkt aus diesem Gemisch dient.
Der Boden 7 der Kammer 4 stellt eine auf einer senkrechten Welle 8 gleichachsig mit dem Zylindergehäuse 1 angeordnete, drehbare Scheibe dar. Der Boden 7 ist gegenüber dem Zylinder 5 mit einem Ringspalt 9 angeordnet, der zum Durchgang von getrenntem Produkt zu einer unterhalb der Kammer 4 untergebrachten Siebtrommel 10 dient. Die Siebtrommel 10 ist ihrerseits gegenüber dem Zylindergehäuse 1 mit einem Ringspalt 11 angeordnet und zum Fraktionieren des getrennten Produkts nach Teilchengrössen bestimmt.
Innerhalb der Siebtrommel 10 sind auf der Welle 8 Schläger 12 radial befestigt, unter deren Einwirkung das Produkt dem zusätzlichen Zerkleinern und zwangläufigen Durchsieben durch die Siebtrommel 10 ausgesetzt wird.
Der Deckel 6 der Kammer 4 ist in Form einer absteigenden Spirale ausgebildet, was dem Produkt-Luft-Gemisch eine gerichtete Bewegung zu geben gestattet, die die Trennung des Produkts bewirkt. Er ist mit einem Spalt 13 (Fig. 2) gegenüber einem zur Entlüftung der Kammer 4 dienenden und gleichachsig mit dem Zylindergehäuse 1 oberhalb des Bodens 7 der Kammer 4 untergebrachten Rohr 14 angeordnet. Der Spalt 13 ist der Länge nach durch den Zuleitungsstutzen 2 für zu bearbeitendes Produkt begrenzt, umgibt 2/3 von der Umfangslänge des Rohrs 14 und hat eine Weite, die etwa 0,3 bis 0,5 des Abstandes zwischen den Wänden des Rohrs 14 und der Kammer 4 ausmacht. Er dient zur Rückführung der Luft in die Kammer 4, die gemeinsam mit einer getrennten Fraktion des Produkts durch die Siebtrommel 10 ging, sowie zur Reinigung des umzuwälzenden Luftinhaltes von staubfeinen Teilchen.
Die Innenkante 15 des Deckels 6 weist einen 0,3 bis 0,5 der Spaltweite 13 hohen Bund 16 auf, der eine gerichtete Bewegung des getrennten Produktes gewährleistet. Der Bund 16 verhindert ebenfalls das Eindringen des getrennten Produkts in den Spalt 13 zur Rückführung der Luft in die Kammer 4. Auf dem Rohr 14 sind am Umfang Jalousieführungen 17 befestigt.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung, wobei die Jalousieführungen 17 annähernd radial zur Rohrwand angeordnet sind, während in der Ausführung gemäss Fig. 3 die Führungen einen Winkel mit der Tangente bilden, wobei sie dann zum Vordrall des umzuwälzenden Luftstromes bei dessen Einführung in den Ringspalt 9 der Kammer 4 dienen, wodurch die Ausfällungswirkung des Produktes verstärkt wird. Die Jalousieführungen 17 sind als flache Platten ausgebildet, die mit einer Teilung von 10 annähernd tangential, beispielsweise unter einem Winkel von 15 zur Erzeugenden, angeordnet sind.
Über der Kammer 4 ist ein schneckenförmiges Rohr 18 (Fig. 4) angeordnet, das zum Herausführen der Luft nach aussen dient. Seine Einströmöffnung fällt mit der Austritts öffnung 19 (Fig. 2) des Rohres 14 zur Entlüftung der Kammer 4 zusammen. Das Rohr 18 ist gegenüber dem Rohr 14 drehbar ausgebildet, wodurch die Herausführung der Luft in einer beliebigen, vorgegebenen Richtung ermöglicht wird.
Im unteren Teil geht das Zylindergehäuse 1 in einen kegelförmigen Sammler 20 (Fig. 1) für feine Produktfraktion über, an den ein Schleusenverschluss 21 zur Herausführung von feiner Fraktion nach aussen angeschlossen ist. Zur Herausführung von grober Produktfraktion dienen ein Ableitstutzen 22 und ein Schleusenverschluss 23.
Die beschriebene Anlage hat folgende Funktionsweise.
Über den Zuleitungsstutzen 2 gelangt zu bearbeitendes, zerkleinertes Produkt im Gemisch mit Luft in die Kammer 4.
Der wendelförmige Deckel 6 der Kammer 4 bewirkt die Bewegung des Gemisches auf einer absteigenden Spirale zum Boden 7 der Kammer 4, wobei sich feste Produktteilchen an die Wände der Kammer 4 andrücken und zu ihrem Boden 7 hin abrutschen. Der scheibenförmig ausgebildete, drehbare Boden 7 führt das Produkt einem Spalt 24 zwischen der Siebtrommel 10 und den rotierenden Schlägern 12 gleichmäs sigzu.
Unter der Einwirkung der Schläger 12 sowie der Reibung von Produktteilchen an der Oberfläche der Siebtrommel 10 erfolgt deren zusätzliches Zerkleinern und Durchsieben feiner Fraktion durch die Maschen der Siebtrommel 10. Diese Fraktion fällt in dem kegelförmigen Sammler 20 an und wird durch den Schleusenverschluss 21 aus der Anlage herausgeführt. Unter Einwirkung der rotierenden Schläger 12 gelangt grobe Produktfraktion zu dem Stutzen 22, der mit dem unteren Teil der Siebtrommel 10 in Verbindung steht, und wird über ihn in den Schleusenverschluss 23 herausgeführt.
Die gemeinsam mit Produkt in die Kammer 4 eingeströmte und durch infolge tangentialer Anordnung des Zuleitungsstutzens 2, zylindrischer Form der Kammer 4 und der Wendelform deren Deckels 6 entstehende Fliehkräfte teilweise getrennte Luft führt eine wendelförmige Bewegung aus, strömt von unten in das Rohr 14 und daraus in das Rohr 18 ein, das sie zur anschliessenden Reinigung nach aussen herausführt. Ein Teil der Luft bewegt sich mit dem Produkt, geht durch die Maschen der Siebtrommel 10 in den Ringspalt 11 zwischen Sieb und Gehäuse, steigt hoch und gelangt über den Spalt 13 im Deckel 6 wieder in die Kammer 4, wo er sich zusammen mit dem wieder zuführenden Produkt Luft-Gemisch bewegt, indem er sich im geschlossenen Kreis umwälzt.
Dabei erteilen die Jalousieführungen 17 diesem Luftstrom eine Drehbewegung, die mit der Bewegungsrichtung des Gemisches zusammenfällt, was eine Verstärkung der Ausfällungswirkung von feinen Teilchen in der Kammer bewirkt.
Somit wird bei der vorliegenden Anlage das zerkleinerte Produkt zugleich fraktioniert und die Fraktionen werden aus der Anlage unmittelbar herausgeführt, wobei man zusätzliche Vorrichtungen zum Ausfällen von Fraktionen vermeidet.
Dadurch lässt sich der Energiebedarf des Vorganges wesentlich herabsetzen, der Raumbedarf der Anlage wird kleiner und die Bedienung einfacher.