Trennvorrichtung für 'Körner, Samen und dergleichen Materialien. Die Erfindung betrifft die Nutzbarmachung der Zentrifugalkraft für gehäufte Massen von kleinem spezifischem Gewicht, inn besondern für Gemenge, welche in einer Flüssigkeit aus- pendiert sind und aus einer Mischung vor) festen Teilen besteht, die nur wenig Unter schied im spezifischen Gewicht zeigen.
Im besonderen soll die vorliegende Vorrichtung zur Trennung von gemischtem Korn, Samen und dergleichen dienen, zum Zwecke, die ge nannten Körper sowohl ihrer verschiedenen Schwere nach als auch von fremden Bestand teilen, wie Holzpartikelchen oder dergleichen schädlichen Beimengungen zu trennen.
Materialien der genannten Art lassen sich nur schwer trennen, da die einzelnen Be standteile des Gemenges sich nur wenig im spezifischen Gewicht voneinander unterschei den. Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche eine derartige Trennung schnell und bei gleichzeitig hoher Ausbeute durch geführt werden kann; gleichzeitig soll für einen derartigen Betrieb ein Mindestmass an Kraft, ebenso wie ein Mindestmass einer pas senden Schwebeflüssigkeit verwendet werden.
Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass die in Rede stehenden Materialien der Ein wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen wer den, während sie. in einer passenden Flüssig keit von geeignetem spezifischen Gewicht schweben; hierzu werden sie in einem dreh baren Einsatzgefäss untergebracht, wobei die einzelnen Gemengteile je nach ihrem spezi fischem Gewicht in verschiedenem Abstand von der Schleuderachse sich sammeln. Die leichteren Bestandteile werden hierbei nach oben steigen, während die schwereren Ge- mengteile eine Abwärtsbewegung erfahren.
Zwischen diesen beiden entgegengesetzt ge richteten Strömungen ist eine im wesentlichen neutrale Zone vorhanden, in der die Zentri fugalkraft ein ungestörtes Spiel zwecks Tren nung der Materialien entwickeln kann.
Im besonderen kann das angestrebte Ziel dadurch wirksam erreicht werden, dass das . sich drehende Einsatzgefäss in seinem obern Teil nahe seiner Achse eine Abgabeöffnung besitzt, welche zur Entfernung der leichteren Bestandteile der Mischung dient; am Boden ist in gleicher Weise am Umfang ein Aus lass vorgesehen, durch welchen die schwereren Bestandteile der Mischung entfernt werden, wozu das Einsatzgefäss am obern Teile des feststehenden Gefässes drehbar sein muss.
Nahe der Achse des Einsatzgefässes wird eine ent sprechende Menge Flüssigkeit eingeführt, um eine nach aufwärts gerichtete Strömung von geeigneter Geschwindigkeit zu erzeugen, welche die leichteren Bestandteile dem obern Auslass zuführt. Anderseits wird eine genügende Menge Flüssigkeit unter Druck unter einen zweiten Einlass am Boden eingeführt, wobei diese Strömung dazu bestimmt ist, entweder allein für sich oder unter Unterstützung der erst eingeführten Flüssigkeit auf die schwereren Bestandteile der Mischung zu bewirken. Die letztere selbst wird in das Einsatzgefäss zu gleich mit der auf höherem Niveau eintreten den Flüssigkeit zugeführt.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Er findungsgegenstand näher beschrieben und zwei Ausführungsbeispiele desselben wieder gegeben.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch den ge samten Apparat, Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach Linie a-a von Fig. 1, teilweise abgebrochen; Fig. 3 ist ebenfalls ein Horizontalschnitt nach Linie L-h von Fig. 1; Fig.4 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform.
Sämtliche Teile der Zentrifuge sind in dein Rahmen 1 untergebracht. In diesem Rahmen ist das Gefäss 2, welches sich nach oben hin verjüngt, fest angebracht. Der untere Teil 3 des Gefässes ist zweckmässig konisch gestaltet und mit einem Abschlussverrtil 4 an der Spitze versehen.
In dem obern Gefäss 2 ist ein Einsatzge fäss 5 angebracht, welches im wesentlichen analog dein Einsatzgefäss bei Milchschleudern gestaltet ist; die in der Zeichnung wieder gegebene Forrn hat sich bei diesbezüglichen ersuchen als die geeignete Form erwiesen und das Einsatzgefäss ist an der hohlen Welle 6 befestigt, welche in der Muffe 7 als Lager läuft; dieses Lager wird zweckmässig als Kugel lager ausgebildet und von dem Schleuder rahmen 1 getragen. Durch die Muffe 7 wird ausserdem der Antrieb durch den Federheil 9 bewirkt. Die senkrechte Verstellung der Welle zur Muffe kann auf diese Weise beliebig ge regelt werden.
Die Verstellung selbst erfolgt durch die mit Flanschen versehene Mutter 10, die einerseits auf das obere Ende der Muffe aufgeschraubt ist und anderseits sich gegen den Ansatz 11 des obern Endes der Welle 6 legt.
Durch den Rahmen 1 wird ferner das Zu führungsrohr 13 getragen, zu welchem Zweck der Rahmen einen diesbezüglichen Ansatz er hält. Das Rohr 13 ist in der hohlen Welle 6 nach abwärts geführt und endigt unmittelbar oberhalb den radialem Schlitzen 13, welche am untern Ende der Welle 6 vorgesehen sind und sich nach abwärts bis unmittelbar über den Boden 1.1 des Einsatzgefässes 5 erstrecken.
Um die äussere Kante des Bodens herum ist eine grössere Anzahl von Öffnungen 15 zur Abführung der schwereren Bestandteile der Mischung vorgesehen. Uni den Abfluss der Be standteile nach diesen Öffnungen hin zu er leichtern, ist der Boden 14 schräg nach allen Seiten hin geneigt; gleichzeitig sind zwischen je zwei benachbarten Öffnungen Führungs leisten 16 vorgesehen; die in den Winkel zwischen Boden und Wand eingepa sst sind (s. Fig. 3).
Die obere Halsöffnung 17 des Einsatzge fässes 5 ist durch. die Öffnung 18 des äussern feststehenden Gefässes 2 geführt und mündet in eine Abgabeleitung 19 der gebräuchlichen Art; eine Stopfbüchse 20 sorgt für den dichten Abschluss zwischen dein Hals des Einsatzge fässes 5 und der.. Hals des feststehenden Aussen- gefäPoes 2;
es kann infolgedessen keine Flüs- sigkeit, die durch die Zentrifugalkraft in die Höhe geschleudert wird, nach aussen austreten.
Die Schlitze 13 werden zweckmässig mit radial gerichteten Führungswänden 21 ver sehen. Um ferner die Trennung zu erleichtern, sind mehrere tellerförmige Scheiben 22 vor gesehen, welche von der Welle 6 getragen werden. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass bei der schnellen Drehung des Einsatz gefässes 5 alle festen Körper in der Schwebe flüssigkeit voneinander durch die Zentrifugal- kraftgetrenntsind, wobei dieleichterenTeilchen nach oben streben und sich zwischen den In nenkanten der Teller 22 und der hohlen Welle 6 ansammeln, während die schwereren Teilchen sich auf die Innenwandung des Einsatzgefässes 5 zu bewegen.
Um die Entfernung der schwereren Be standteile aus dem Gefäss 5 zu erleichtern, ist es zweckmässig, Flüssigkeit unter Druck unterhalb des Gefässes 5 eintreten zu lassen, und zwar möglichst nahe dem Umfang des äussern Gefässes 2.
Bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 1-3 ist unterhalb des Bodens 14 des dreh baren Einsatzgefässes 5 eine Platte 24 in dem Trichter 3 .angeordnet. Die Platte 24 erhält mehrere Kanalleitungen 25, welche sich radial gegen die Wandungen des äussern feststehen den Gefässes 2 hin erstrecken und in ihrem untern Teil in die gemeinsame Zuleitung 26 münden. Da der mittlere Teil des untern trichterförmigen Gefässes 3 bei der Trennung nicht wirksam ist, so wird mit der Platte 24 ein konischer Sammler 27 verbunden, welcher einen Ringraum zwischen seiner Aussenwandung und dem Trichter 3 freilässt, durch den Flüs sigkeit mit in der Schwebe gehaltenem Mate rial abgeleitet werden kann. Die Platte 24 wird in ihrer Mitte ferner mit einem Fusslager 28 für das Einsatzgefäss 5 versehen.
Um zu verhindern, dass feste Bestandteile der zu tren nenden Mischung in den Raum an der Aussen seite des Einsatzgefässes unter Einwirkung der Zentrifugalkraft gelangen, ist es zweckmässig, den Boden des Einsatzgefässes 5 bezw. dessen Aussenwandung der Innenwand des feststehen den Gefässes 2 nach Möglichkeit zu nähern; zweckmässig geschieht dieses durch Anbringung einer Manschette 29 an der Unterkante des Gefässes 5.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ge schieht die Einführung der Schwebeflüssigkeit durch an dem Aussengefäss in der Nähe der Oberkante desselben angebrachte Rohrstutzen 23. Die Stutzen 23 münden hierbei in den zwischen Einsatzgefäss 5 und Aussengefäss 2 befindlichen Ringraum; durch diesen Ring raum gelangt die eingeführte Flüssigkeit nach abwärts zu den Öffnungen im Boden des Ein satzgefässes 5 und nimmt dadurch die schweren Bestandteile mit, um sie nach dem Auslass 4 zu befördern.
Es ist ersichtlich, dass bei dieser Ausfüh rungsform dieselben Konstruktionsprinzipien zur Anwendung gelangen wie bei der erst beschriebenen Ausführungsform.- Es sind nur bestimmte Armaturen, welche nicht wesent lich sind, obgleich sie in gewissen Fällen gute Dienste leisten, fortgelassen. Die Wirkungs weise der beschriebenen Getreideschleuder ist kurz folgende: Das Einsatzgefäss 5 wird mit einer ge nügenden Geschwindigkeit, von beispielsweise 800 Touren pro Minute, in Bewegung gesetzt, so dass ein bedeutender Zentrifugaldruck ent steht. Darauf wird die Saatmischung, welche getrennt werden soll, zugleich mit der Schwebe flüssigkeit in das Innengefäss 5 eingeführt.
Das spezifische Gewicht dieser Schwebeflüs sigkeit wird so geaicht, dass sie für die ver schiedensten Mischungen verwendbar ist. In etlichen Fällen kann reines Wasser verwendet werden, während als Flüssigkeit von höherem spezifischen Gewicht eine passende Lösung von unschädlichem Salz, wie beispielsweise Salpeter (Natriumnitcat) oder auch Kochsalz (1\Tatriumehlorid) in Wasser in Betracht käme; ein wesentlicher hierbei zu beachtender Punkt ist der, dass das spezifische Gewicht der Schwebeflüssigkeit etwas grösser sein muss als dasjenige der leichtesten Bestandteile der zu trennenden Mischung.
Bei der Drehung werden nun die schwe reren Bestandteile sich nach dem äussern Um fang des Einsatzgefässes hin bewegen, wäls- rend die leichteren Bestandteile der Mitte zu streben. Gleichzeitig mit der Einführung der zu trennenden Mischung wird etwas Schwebe flüssigkeit in das Trennungsgefäss mit einge lassen, und weitere Mengen Schwebeflüssig keit werden dem Trennungsgefäss unter ent sprechendem Druck von der Unterseite durch radial gerichtete Kanäle zugeführt.
Die Ge schwindigkeiten in der Zuführung der Flüs sigkeiten werdest ausserdem so geregelt, dass genügend Flüssigkeit unter Druck eintritt, welche nach aufwärts geführt und die leich teren Bestandteile am obern Halsende des Einsatzgefässes entfernt, dass aber auch gleich zeitig noch genügend Flüssigkeit nach ab wärts strömt, um die schwereren Bestandteile am Boden des Einsatzgefässes austreten zu lassen.
Durch entsprechende Regelung des spezi fischen Gewichtes der Schwebeflüssigkeit kann die Genauigkeit der Trennung der Massen be wirkt werden.
Es ist bekannt, dass bereits mehrfach Ver suche in der angegebenen Richtung gemacht sind, um körnige 1ATischungen fester Körper, welche in einer Flüssigkeit schweben, durch Ausschleudern zu trennen; alle diese Versuche waren jedoch fruchtlos, da die einzelnen von einander zu trennenden Massen stets mit Luft umhüllt waren und weil ferner verschiedene Saatkörner die Neigung zeigten, unter dem Einfluss der Oberflächenspannung der Schwebe flüssigkeit sich zu Klumpen und Kügelchen zusammenzuballen, so dass sie später nicht wieder auseinanderzureifen waren.
Es hat sich nun herausgestellt, dass diese Schwierigkeit dadurch umgangen werden kann, dass man, wie in der obigen Beschreibung erwähnt, einen verhältnismässig hohen Zentrifugaldruck an wendet, wodurch die einzelnen Saatkürrrer auch von der Luft getrennt werden und die etwa sich bildenden Klumpen wieder aufge- brochen werden. Infolgedessen wird die Tren- nung im vorliegenden Falle sich genau ent sprechend den spezifischen (,ewichterr der Einzelbestandteile vollziehen.
Mit Hilfe des vorbeschriebenen -Apparates kann man praktisch Trennungen aller Art vornehmen, wie beispielweise die folgenden a) Unkraut, wie beispielsweise wilder Senf, Fuchsschwanz, Kardendistel, getrockneter Klee von Getreidesaat; 1b) Tirnothy-C-Tras, sowie andere Grassamen von Kleesaat: c) Mit Hülsen versehener (Trassamen von enthülstem Samen;
d,) Gerste und Weizen von ]'ei-lgr-aupen e) Weizen und Perlgraupen von Gerste; f) Gerste und Perlgraupen von Weizen; Samen der gleichen Getreidegattung von verschiedenem spezifischem Gewicht. und endlich h) Brandsporen und anderes leichtes Un kraut von den verschiedenen Samenga.ttungs- arten.