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Trommelsieb zum Sieben von festem pulverförmigem Gut Die Erfindung
betrifft Trommelsiebe zum Sieben von festen pulverförmigem Gut mit einem inneren
gleichachsigen Laufrad, das dazu dient, eine strömungsdynarnische Wirkung zur Förderung
des Gutes auf das Siebtuch auszuüben. Die Erfindung ist auf Verbesserungen an Vorrichtungen
der erwähnten Art gerichtet.
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Das erfindungsgernäße Trommelsieb unterscheidet sich von bekannten
Geräten dieser Art im wesentlichen dadurch, daß es mit einem inneren Laufrad versehen
ist, das entweder eine pneumatische und/oder mechanische Förderung, des zu siebenden
Gutes bewirkt oder eine Belüftungswirkung verursacht, wobei die Siebtrommel um eine
Welle, die zu derjenigen des Laufrades gleichachsig und von dieser unabhängig ist,
und mit einer solchen Geschwindigkeit umlaufen kann, daß die Ablösung der sogenannten
»Unterschicht« des Siebgutes und der Eintritt in die Maschen des Siebgewebes durch
das Siebgut herbeigeführt wird. Außerdem besitzt die erwähnte Vorrichtung außer
den Kanälen, Leitungen und Durchlässen für das Eintragen des zu siebenden Gutes,
das Austragen des gesiebten Gutes und die Wegführung der erwähnten Unterschicht
besondere Mittel zur Förderung und Führung des Gutes und der Ströme, insbesondere
Luftströme, die zur Förderung dienen oder irgendwie die Siebarbeit und den Betrieb
der Vorrichtung beeinflussen, sowie Mittel, welche gegebenenfalls eine pneumatische
Gegenwirkung gewährleisten.
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Die Erfindung hat den Zweck, die Eigenschaften und Leistungen von
Trommelsieben weiter zu verbessern und insbesondere einen erhöhten Wirkungsgrad
und erweiterten Anwendungsbereich der Anlagen in ihrer Gesamtheit und insbesondere
hinsichtlich der Betriebsbedingungen zu erzielen, sowohl hinsichtlich der pulverförmigen
Materialien als auch hinsichtlich einer größeren Anpassung, der Vorrichtung selbst
an die verschiedenen Betriebsbedingungen, die infolge der verschiedenen physikalischen
Eigenschaften der zu siebenden Materialien auftreten. Beispielsweise ist dies der
Fall beim Sieben von Materialien, die stark klebrig sind, oder wenn elektrostatische
Ladungen bestehen oder erzeugt werden, welche Anziehungs- oder Abstoßungserscheinungen
hinsichtlich des Siebgewebes zur Folge haben.
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Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf die verschiedenen strömungsdynamischen
Verbindungen im Inneren der Vorrichtung. Durch eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit
des äußeren Siebkorbes wird die Fliehkraftwirkung verändert, welche das Gut gegen
das Siebtuch drückt, wodurch der Durchgang durch dasselbe erleichtert wird. Diese
Wirkung erhält bei siebschwierigem Gut eine besondere Bedeutung ebenso wie bezüglich
einer verbesserten Ablösung der Unterschicht, beispielsweise wenn das Gut klebrig
ist, sich leicht agglomeriert oder beim Vorhandensein abstoßender elektrischer Ladunuen.
Eine solche Wirkung ermöglicht ferner in vorteilhafter Weise das Erreichen eines
höheren Siebwirkungsgrades gegenüber den bekannten Sieben bei der Behandlung leicht
siebbaren Gutes.
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Bei der Veränderung der Geschwindigkeit des Laufrades und der Verstellung
der Einrichtungen zur Veränderung des Durchtrittsquerschnitts für die Luft wird
daher die Größe der Vektorbeträge des strömungsdynamischen Flusses in voneinander
unabhängiger Weise verändert.
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Nachfolgend wird die Erfindung --um besseren Verständnis in Verbindung
mit den Zeichnungen beispielsweise beschrieben, und zwar zeigt F i g. 1 einen
Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Trommelsieb, F i g. 1 A eine schematische
Darstellung der umlaufenden Siebtrommel mit Angabe der Vektoren, welche die Betriebsbedingungen
der Vorrichtung beeinflussen, F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie
II-11 in F i g. 1,
F i g. 3, 4 und 5 schematische
Darstellungen zu der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung unter verschiedenen
Regelbedingungen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein Gehäuse A, in
welches das zu siebende Gut durch eine Leitung 1 eingetragen und vorzugsweise
durch eine Schnecke 2 in das Innere eines Schaufelrades 3 gefördert wird,
welches gleichachsig zur Siebtrommel 6
und innerhalb desselben angeordnet
ist. Die Siebtrommel 6 besteht aus einem Gerüst 7 mit einem darübergespannten
Siebgewebe5. Die Siebtrommel hat die Form einer Umdrehungsfläche und gewöhnlich
eine zylindrische Form. Zwischen dem Siebzylinder6 und dem Schaufelrad3 ist vorzugsweise
eine schematisch dargestellte Schnecke 4 angeordnet.
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Die Schnecke 2 und das Schaufelrad 3 werden von einer Welle
15' getragen und angetrieben, welche im Gehäuse A drehbar gelagert
ist und auf der einen Seite desselben zur Verbindung mit einem geeigneten Drehantrieb
übersteht, beispielsweise mit einem nicht dargestellten Elektromotor mittels einer
Riemenscheibe 15 oder einer Kupplung od. dgl.
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Der Siebzylinder 6 wird seinerseits zwischen Flanschen 21 und
22 getragen, die im Gehäuse der Vorrichtung gleichachsig zum Schaufelrad
3 drehbar gelagert sind, wobei der erste dieser Flansche mit einer Hohlwelle
14' fest verbunden ist, die aus dem Gehäuse auf derjenigen Seite übersteht, die
dem überstehenden Ende der Welle 15' des Schaufelrades entgegengesetzt ist,
welche Hohlwelle unabhängig, z. B. mittels einer Riemenscheibe 14 od. dgl. mit einem
Antrieb, beispielsweise mit einem nicht gezeigten Elektromotor, verbunden werden
kann.
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Die Schaufeln des Schaufelrades 3 werden um die Welle
15' herum von Speichen 20 getragen, welche auf der Aufgabeseite des von der
Schnecke 2 geförderten Gutes vorzugsweise mit Umlenkflächen 18
und
19 versehen sind, welche die Aufgabe haben, die Verteilun ' - des
Gutes auf das Schaufelrad3 in der zweckmäßigsten Weise zu korrigieren, durch welches
das Gut durch Fliehkraftwirkung auf die Innenfläche des Siebzylinders
6 geschleudert wird, gegen welche Fläche sich die zu siebende Oberschicht
bildet. Der Siebzylinder 6 wird vorzugsweise entgegengesetzt zum Schaufelrad
3 mit innerhalb weiter Grenzen veränderlichen Relativgeschwindigkeiten in
Drehung versetzt, da der Antrieb der beiden beschriebenen und sich gleichachsig
drehenden Baugruppen unabhängig ist.
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Die Schaufelradanordnung ist außerdem vorzugsweise mit einer scheibenförmigen
Trennwand 8 versehen, welche von dem mit dem Guteinlaß in Verbindung stehenden
Innenraum des Schaufelrades eine Kammer 23 abtrennt, die über axiale Durchlässe
24, 25 und 26, die in den sich drehenden und festen Bauteilen vorgesehen
sind, mit einer Ringkammer 49 in Verbindung steht, in welche eine Leitung
9' mündet, deren Querschnitt durch eine Drosselkappe 9 regelbar ist
und mit einem nicht dargestellten Gebläse verbunden werden kann, das fil-
trierte
Luft ansaugt.
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Vorzugsweise sind auf der gleichen Seite der Anordnung im Zwischenraum
zwischen dem Schaufelrad 3 und dem Siebzylinder Durchlässe 10 durch
den Flansch 21 vorgesehen, der den Siebzylinder trügl, welche Durchlässe den erwähnten
Zwischenraum mit einer äußeren Ringkammer 11 verbinden, die ihrerseits mit
einer Austrittsleitung 29 in Verbindung steht, welche durch eine Drosselklappe
29'
regelbar ist.
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Im Inneren des Gehäuses A ist ferner eine Rückleitung
27 vorgesehen, deren Querschnitt durch eine Drosselklappe 28 regelbar ist
und die in einen Kanal 40 mündet, welcher sich mit der Einlaßleitung 1 vereinigt.
Das Innere des Gehäuses A steht ferner mit der Außenseite durch eine Leitung
13' von geeignetem Querschnitt in Verbindung, die durch eine Drosselklappe
13 regelbar ist.
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Schließlich ist, um die Beseitigung von Verstopfungen des Siebzylinders
6 sicherzustellen, die Verwendung einer Druckluftdüse 17 (F i
g. 2) vorgesehen, die mit Druckluft von einer nicht dargestellten geeigneten
Druckluftquelle beliefert wird.
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Die pneumatische Einrichtung wird durch eine weitere Leitung30 ergänzt,
die durch eine gesonderte Drosselklappe 30' regelbar ist und mit einem nicht
dargestellten Gebläse verbunden werden kann und beispielsweise in den Kanal 40 auf
der Einlaßseite des Gutes in das Innere des Schaufelrades mündet.
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Beim Verändern der Geschwindigkeit des Schaufelrades und der Einstellungen
der Drosselorgane verändern sich, wie erwähnt, die Vektorbeträge des strömungsdynamischen
Flusses. In dem dreidimensionalen Schema der F i g. 1 A ist mit
A" der Vektor »Axialgeschwindigkeit« bezeichnet, der in der Drehachse des
Schaufelrades 3 verläuft, mit Ay der Vektor »Radialgeschwindigkeit«, der
senkrecht zum ersteren verläuft, und mit A., der Vektor »Tangentialgeschwindigkeit«,
der senkrecht zu der Ebene verläuft, der die beiden erstgenannten Vektoren enthält.
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Wie ersichtlich, kann durch Veränderung der Vektoren ermöglicht werden,
daß das Gut den Siebzylinder in der geeignetsten Richtung und unter optimalen Bedingungen
erreicht. Der Vektor A., der Luftgeschwindigkeit kann offensichtlich in
Ab-
hängigkeit von dem Betrag und der Geschwindigkeit der axial in das Innere
des Schaufelrades eingebrachten fließfähigen Masse geregelt werden.
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Ferner ist ersichtlich, daß im praktischen Betrieb der erfindungsgemäßen
Vorrichtung die ständige gleichzeitige Betätigung aller Austrittsöffnungen und insbesondere
das Einleiten von Luft unter Druck nicht notwendig ist. So kann bei der Absiebung
von im wesentlichen ähnlichen Produkten nur eine Abstufung der Luftströmung vorgenommen
werden, wobei in geeigneter Weise der Viskosität der Luft Rechnung getragen wird,
welche besondere Bedeutung insbesondere für die Komponente A, des resultierenden
Vektors hat.
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Durch die Verstärkung der Luftzufuhr durch die Leitung 30 ist
es möglich, in wesentlicher Weise auf die Komponente A" der Axialgeschwindigkeit
Einfluß zu nehmen. Ebenso kann die gleiche Leitung 30
für eine Luftentnahme
verwendet werden, was eine Kühlwirkung des Innenraums des Siebzylinders zur Folge
haben kann.
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Hieraus ergibt sich, daß das beschriebene Regelsystem für die Geschwindigkeit
der auf den Siebzylinder auftreffenden Luft eine vorteilhafte Erweiterung und Ergänzung
der Anpassungsmöglichkeiten der Vorrichtung unter den geeignetsten Bedingungen für
eine einwandfreie Siebarbeit von hohem Wirkungsgrad ergibt. Dies ist beispielsweise
der Fall, wenn das Außensieb mit einer solchen Geschwindigkeit zur Drehung angetrieben
wird, daß eine beträchtliche
Fliehkraft auf das Gut ausgeübt wird,
oder wenn der Zwischenraum zwischen dem Schaufelrad und dem Siebzylinder verringert
wird, in welchem Zwischenraum das zu siebende Gut seinen Weg nimmt, wobei es durch
eine kombinierte pneumatische und mechanische Wirkung gefördert wird.
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Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist die Leitung
30
der Drosselklappe 28 zur Regelung des Luftumlaufes und gegebenenfalls
einem nicht dargestellten Gebläse nachgeschaltet.
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In F i g. 3, 4 und 5 sind drei beispielsweise Strömungsverläufe
oder Kreisläufe wiedergegeben, welche auch mittels geeigneter Betätigungen der Gebläse
oder Regelungen der verschiedenen Drosselklappen erzielbar sind, und zwar ist in
F i g. 3
dargestellt, wie durch die Einleitung einer Luftströmung durch die
erwähnte Leitung 30 die Verteilung des Gutes auf der Innenfläche des Siebzylinders
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sowie gegebenenfalls die Wegführung der Oberschicht oder des Siebdurchgangs
durch die jeweilige Austrittsleitung begünstigt wird; in F i g. 4 eine Regelung
dargestellt, bei welcher eine gegensätzliche Wirkung durch die Strömung erzielt
wird, welche durch die Leitung 9' eingeleitet wird und durch die Leitung
9' sowie teilweise durch die Leitung 29 austritt; diese Wirkung, zu
welcher die Trennwand 8 beiträgt, ermöglicht in vorteilhafter Weise die Herabsetzung
des Abfallmaterials auf ein Mindestmaß; in F i g. 5 ist schließlich die Benutzung
des geschlossenen Umlaufkreises durch die Leitung 27 dargestellt, der sowohl
über das Schaufelrad als auch über den Siebzylinder verläuft.
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Wie ersichtlich, erhält man bei den maximalen Offenstellungen der
Klappe 28 die maximale Belüftung auf dem Siebzylinder 6 mit radialer
Komponente senkrecht zu diesem. Wenn dagegen die Drosselklappe 28 geschlossen
und die Drosselklappen 13
und 30' geöffnet werden, erhält man die gleiche
Erscheinung, jedoch mit maximalem Austausch der Umgebungsluft. Die erwähnte radiale
Komponente ist maximal auch im Abschnitt oder Raum 23 hinter der Trennwand
8, wenn die Drosselklappe 29' geschlossen wird und die Drosselklappen
9 und 13
geöffnet werden, d. h. die in F i g. 4 dargestellten
Bedingungen stabilisiert werden. Die radiale Strömung kann dagegen auf Null herabgesetzt
werden, wenn die Drosselklappe 29 geöffnet wird und die Drosselklappen
13 und 28 geschlossen werden oder auch wenn der Umlaufkreis und die
Verbindung mit der Außenseite von Seiten der Umgebung um den Siebzylinder herum
unterbrochen wird. Wenn unter diesen Bedingungen die Drosselklappe 30 geöffnet
wird, stabilisieren sich die in F i g. 3 schematisch dargestellten Axialflußbedingungen.
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Die in F i g. 3, 4 und 5 schematisch dargestellten Bedingungen
stellen natürlich Grenzfälle dar und beruhen auf drei typischen Strömungsbedingungen,
welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbar sind. Bei der praktischen
Verwendung der erfIndungsgemäßen Vorrichtung können die verschiedensten Strömungskombinationen
vorgesehen werden, jede in dem Maß bzw. unter den Regelbedingungen, die für die
gegenseitige Wechselwirkung am geeignetsten sind, welche zur Anpassung der Vorrichtung
an die verschiedensten Bedingungen und Erfordernisse des Betriebs und die Behandlung
verschiedener pulverförmiger Materialien am zweckmäßigsten ist. Diese Möglichkeiten
der Anpassung an verschiedene Arbeitsbedingungen durch Strömungsveränderungen stellen
ein vorteilhaftes und wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.