DE1917876B2 - Schwingabscheider zur Stofftrennung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingabscheider zur Stofftrennung, insbesondere zur Trennung von Flüssigkeits-Feststoffgemischen mit Hilfe von übereinanderliegenden Sieben, bei denen das obere mit dem jeweils folgenden unteren Sieb durch eine Mittelaustragsöffnung für das Überkorngröße aufweisende Gut in Verbindung steht und die durch je einen Wärmeboden mit Austrag für den Siebdurchgang getrennt sind, und mit einer über dem obersten Sieb angeordneten Beschikkungsvorrichtung, durch die das Flüssigkeits-Feststoffgemisch auf dieses Sieb tangential aufbringbar ist, sowie mit einem Schwingantrieb für die Siebe.

In den Fällen der Trennung von Stoffgemischen mittels Schwingabscheider, bei denen die Gemische aus in Flüssigkeit aufgeschwemmten Feststoffen bestehen, und mit sehr großem Flüssigkeitsüberschuß gearbeitet wird, tritt bei Verwendung bekannter Beschickungsvorrichtungen häufig ein Verstopfen der Sieboberfläche auf, und zwar insbesondere dann, wenn das zu trennende Material stoßweise auf das Sieb aufgebracht wird. So läuft das durch einen Stutzen dem oberen Verteilerboden einem bekannten Schwingabscheider (FR-PS 1 463 635) zugeführte Materialgemisch radial nach außen ab und setzt sich in einer relativ schmalen Zone auf dem Sieb an dessen Umfang ab. Dadurch kommt es in diesem Bereich des Siebes zu Verstopfungen der Siebmaschen, wenn Feststoff-Flüssigkeitsgemische abgesiebt werden, weil sich die Flüssigkeit und damit die in ihr mitgeführten Feststoffe nur unvollkommen über der Sieboberfläche verteilen.

Bei einem anderen bekannten Schwingabscheider wird nun zwar in den Fällen eine bessere Verteilung des zu trennenden Flüssigkeits-Feststoffgemisches auf der Sieboberfläche erreicht, in denen der Feststoffanteil in der Flüssigkeit verschwindend gering ist, jedoch treten schon bei geringfügig höheren Feststoff-Anteilen innerhalb des zur Verteilung verwendeten Leitungssystems schon deshalb unweigerlich Verstopfungen auf, weil die über den Sieben angebrachten Verteilerdüsen die Feststoffe von einer bestimmten Größe an nicht hindurchlassen (BE-PS 704 797). Es ist ferner ein Schwingabscheider bekannt, der mit trichterförmig ausgebildeten Sieben arbeitet, wodurch das zu trennende Material unter dem Einfluß der übertragenen Schwingkräfte und der schiefen Ebene, die die Siebe bilden, zur Siebmitte hin wandert und als Oberkorn durch die dort vorhandene Durchgangsvorrichtung zur nächsten Siebebene herabfällt Diese Wanderbeweij gung wird durch Verwendung vertikaler, gebogener Rippen oder Prallplatten noch unterstützt, ohne daß diese Elemente aber auf das zu trennende Material eine Verteilerwirkung ausüben (US-PS 2 714 961).

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, den Schwingabscheider der genannten Art so auszubilden, daß keine Verstopfungen der Sieboberfläche und damit auch keine Beeinträchtigung seines Wirkungsgrades auftreten, und zwar insbesondere bei diskontinuierlicher oder stoßweiser Beschickung der Sieboberfläche mit dem zu trennenden Material.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nun erfindungsgemäli vorgeschlagen, den Schwingabscheider so auszubilden, daß die das oberste Sieb bedienende Beschikkungsvorrichtung für das Flüssigkeits-Feststoffgemisch aus einem in Siebmitte stehenden, mit einer gewünschten Zufuhrleitung verbundenen Aufgabezylinder mit radial nach außen in Richtung auf den Siebumfang laufenden, rinnenförmigen Verteilungsarmen besteht und daß das die Verteilungsarme am Siebumfang verlassende, auf das Sieb strömende Gemisch in Richtung auf die Mittelaustragsöffnung förderbar ist.

Erfindungsgemäß wird also mit Hilfe eines zentralen Zylinders über dem oberen Sieb die Materialverteilung durch sich an den Zylinder radial anschließende, rinnenförmige Verteilungsarme bewirkt, die das Material jedoch nicht an ihren in radialer Richtung äußeren Enden auf der Sieboberfläche ablagern, sondern in tangentialer Richtung am Siebumfang über der Sieboberfläche hinwegführen, wodurch eine wesentlich bessere Trennwirkung erreicht wird, da die zur Verfugung stehende Sieboberfläche besser ausgenutzt wird.

Zu diesem Zweck hat sich, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsvorschlages, besonders bewährt, die äußeren Enden der Verteilungsarme tangential abzubiegen und mit Beschickungsöffnungen zu versehen.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F i g. la eine Querschnittsseitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingabscheiders,

F i g. 1 b eine Teilansicht eines Teilstückes des in F i g. 1 a gezeigten Abscheiders,

F i g. 2 eine Schnittansicht, ähnlich der von F i g. la, aus der die Art und Weise zu entnehmen ist, in der Material einem oberen Sieb zugeführt wird,

F i g. 3 eine Draufsicht des Abscheiders mit einer geeigneten Materialzufuhranordnung für das obere Sieb und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Zufuhr- oder Förderanordnung.

In der Zeichnung ist ein Schwingabscheider gezeigt, der ein zylindrisches Grundgehäuse 1 mit Stirnflanschen 2 aufweist Der obere Flansch trägt mehrere hochstehende Federn 3, deren Enden in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schrauben, an dem oberen Flansch und der Unterseite einer Bodenplatte 4 befestigt sind. Die Bodenplatte 4 ist kreisrund, und in der Mitte dieser Bodenplatte sitzt ein zylindrisches Moto^rgehäuse 5. Von dem Gehäuse 5 erstrecken sich radiale Knotenbleche 6 nach außen, die beispielsweise durch _!0 Schweißnähte an der Unterseite der Bodenplatte < befestigt sind In dem Motorgehäuse 5 wird ein Motor 7 getragen. Die Enden der Welle des Motors 7 sind mit oberen und unteren Exzentergewichten 8 und 9 bestückt, so daß beim Rotieren der Welle des Motors 7 [5 die Grundplatte 4 in Schwingung versetzt oder gerüttelt wird.

Die Bodenplatte 4 trägt eine Reiht, zylindrischer Abschnitte oder Abstandsrahmen 12 bis 14, die an ihren axial äußersten Enden sich radial nach außen erstrekkende Flansche aufweisen, beispielsweise die Flansche 15 und 16 auf den entsprechenden Abschnitten 13 und 14, wie dies in F i g. Ib ersichtlich ist. Die Flansche der benachbarten Abschnitte stehen durch Klemmringe 17 bis 19 in Berührung, um auf diese Weise die verschiedenen Abschnitte zusammenzuhalten. Das heißt, der Klemmring 17 befestigt den Abschnitt 12 an der Grundplatte 4, der Ring 18 den Abschnitt 12 an dem Abschnitt 13 und der Ring 19 den Abschnitt Π an dem Abschnitt 14.

Der Abschnitt 12 weist einen gewölbten Austragsboden 22 auf, der die Form einer umgekehrten Schale besitzt, deren Umfangsrand mit der Innenwand des Abschnitts 12 verschweißt ist oder die einen Flansch besitzt, der durch den Klemmring 17 befestigt ist. Der Abschnitt 1? ist außerdem mit einer Austragsschurre 23 versehen, die mit dem Boden 22 so verbunden ist, daß sie Material mit Untergröße aufnimmt, welches durch ein Sieb 25 auf die Oberseite des Bodens fällt.

Das Sieb 25 ist ein gewöhnliches Trennsieb gewünschter Maschenzahl und hat einen äußeren Spannring 26, der zwischen die entsprechenden oberen und unteren Flansche der Abschnitte 12 und 13 paßt und mit Hilfe des Klemmrings 18 an Ort und Stelle gehalten wird. Eine Spannschraube 27 ist an dem Boden 22 befestigt und ragt von seiner Mitte nach oben und erstreckt sich durch die Mitte des Siebes 25, das mit zwei Unterlegscheiben 28 und 29 versehen ist, die an der Siebmitte befestigt sind. Auf dem oberen Ende der Schraube 27 sind eine Feder 30 sowie Muttern 31 angeordnet. Durch Verstellen der Muttern 31 läßt sich die Mitte des Siebes 25 zu Spannzwecken nach unten ziehen. Eine elastische Abdeckung 32 kann über das obere Ende der Spannschraube gestülpt werden. Falls gewünscht, läßt sich zur Sicherstellung der richtigen Materialbewegung von der Mitte zum Umfang des Siebes 25 eine Umkehrspannschraubenanordnung verwenden, bei der eine Mutter und eine Feder an der Schraube 27 unter dem Sieb 25 befestigt sind, die nach oben drücken und auf diese Weise das Sieb 25 nach oben leicht konisch 6c ausbeulen. In diesem Fall wird die Feder 30 über dem Sieb nicht benötigt.

Zwischen den entsprechenden Abschnitten 13 und 14 ist ein Sieb 34 gelagert. Das Sieb 34 ist jedoch mit inneren und äußeren Spannringen 35 und 36 versehen und weist eine durch das Sieb hindurchführende Mittelaustragsöffnung 37 auf. Unter dem Sieb 34 liegt ein Austragsboden 38, und eine zylindrische Austragsschurre 39 ist an dem inneren Spannring 35 sowie an einer in dem Boden 38 vorhandenen zentralen öffnung befestigt Der Abschnitt 15 enthält eine Austragsschurre 40, mit der Material mit Übergröße von der Oberseite des Siebes 25 aufgenommen wird. Eine Austragsschurre 41 verbindet den Boden 38 und dient zum Austrag des durch das Sieb 34 hindurchfallenden Materials mit Untergröße.

Wie bereits erwähnt wurde, wird dem Umfang des oberen Siebes 34 Material zugeführt. Eine geeignete Anordnung ist in den F i g. 2 bis 4 dargestellt Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein zylindrischer Körper 45 vorgesehen, der mit vier einen einheitlichen Abstand aufweisenden Umfangsöffnungen 46 ausgestattet ist, von denen sich je ein rinnenförmiger Verteilungsarm 47 in radialer Richtung gegen den Umfang des Siebes 34 erstreckt. Die äußersten Enden der radial verlaufenden Verteilungsarme sind tangential abgebogen, so daß gebogene Teile 48 entstehen. Die Außenwand der Teile 48 bildet etwa ein Segment eines zu dem Rahmen 14 konzentrischen Kreises. An dem Ende der gebogenen Teile 48 befindet sich eine Beschikkungsöffnung 49, aus der das zu trennende Material ausfließen kann. Der Boden 51 der gebogenen Teile 48 liegt auf einer tiefwfen wasserechten Ebene als der Boden 52 der radialen Verteilungsarme 47, die ihrerseits wieder tiefer liegen als der Boden 53 des zylindrischen Körpers 45. Die Böden 51 und 52 können etwas in Richtung auf die öffnungen 46 geneigt verlaufen, um dadurch den Materialfluß aus dem Körper 45 in die gebogenen Teile 48 zu erleichtern. Über den oberen Teilen der Mündung der gebogenen Teile 48 befinden sich Prallplatten 55, die dazu dienen, einen verhältnismäßig gleichen Materialstrom aus den öffnungen 49 sicherzustellen. Zu Stabilitätszwecken ist ein Ringflansch 57 vorgesehen, der außerdem eine Kupplung der Förderanordnung mit Hilfe eines Kiemniringes 58 an eine Zuführleitung 59 ermöglicht. Der zylindrische Körper 45, die Verteilungsarme und die Teile 48 können, wie dies gezeigt ist, offen sein und dadurch einen leichten Zugang zu Reinigungszwecken bieten, sie können aber auch, falls dies gewünscht wird, verschlossen werden.

Das Fördermaterial, bestehend aus einer Flüssigkeit, Feststoffen oder halbfesten Stoffen, wird durch den zylindrischen Körper 45 mit Hilfe der Zufuhrleitung 59 gefördert. Die in den zylindrischen Körper 45 eintretenden Materialien verteilen sich durch die vier öffnungen 46, fließen dann durch die radial verlaufenden Verteilungsarme 47 und gebogenen Rinnen 48 und werden schließlich aus den öffnungen 49 ausgestoßen. Die gebogenen Rinnen 48 sind so gebogen, daß das aus den öffnungen 49 ausströmende Material rund um den Umfang des Siebes 34 verteilt wird, und zwar etwa tangential oder in nicht radialer Richtung. Es können auch andere Förderanordnungen vorgesehen werden, beispielsweise ein oder mehrere Zufuhrleitungssätze an bestimmten Stellen um den Umfang des Rahmens 14, die dann durch den Rahmen hindurchlaufen, so daß das Material etwa tangential in den Rahmen einströmt. Die Förderanordnung ruft einen zyklonartigen oder Wirbeieffekt hervor, auf Grund dessen dem Material am Anfang eine erwünschte, kreisförmige Geschwindigkeitskomponente erteilt wird, die für eine wirkungsvolle Bewegung des Materials in Richtung auf die Mitte des Siebs 34 erforderlich ist.

Der Abscheider eignet sich hauptsächlich zur Flüssigkeits/Feststoff-Trennung, wobei der Feststoff bei 40

und die Flüssigkeit bei 23 und 41 ausgetragen werden. Die Auslaßöffnungen 23 und 41 können miteinander verbunden werden, falls ein einziger Flüssigkeitsaustritt gewünscht wird. Bei dem neuartigen Abscheider der beschriebenen Art ist keine gleichmäßige Materialzufuhr erforderlich, so daß sich der Abscheider auch leicht an Materialstöße anpassen kann, ohne dai3 Flüssigkeit durch die Austragsleitung 40 überströmt. Die Vorgänge auf dem unteren Sieb 25 sind bekannt, wobei die Exzentergewichte so eingestellt werden, daß das Material veranlaßt wird, sich von der Mitte des Siebes in Richtung zum Siebumfang zu bewegen, um letztlich das Material mit Übergröße durch die Leitung oder Rinne 40 auszutragen. Typisch für diese Konstruktion ist, daß das dem oberen Sieb 34 zugeführte Material ebenfalls dazu neigt, sich zum Siebumfang hin zu bewegen. Es wird jedoch angenommen, daß das obere Sieb 34 näher am Nullpunkt der Schwingungsquelle (Motor 7 und Gewichte 8, 9) liegt und daß sich der Nullpunkt über dem Sieb 34 befindet, so daß die Kräfte, die das Material in Richtung auf den Umfang des oberen Siebs 34 bewegen, kleiner sind als die auf das untere Sieb 25 einwirkenden Kräfte. Diese Anordnung erleichtert es den in der Flüssigkeit herrschenden Kräften, das zugeführte Material in Richtung auf die Mitte des oberen Siebes 34 zu treiben. Somit scheint der Feststoffmaterialaustrag von dem oberen Sieb 34 hauptsächlich von dem Schwemmeffekt großer Strömungsmittelmengen vom Umfang der Förderanordnung abzuhängen. Falls der Strömungsmittelzufluß klein ist, kann sich auf dem Sieb 34 Feststoffmaterial aufbauen, das dann nicht in der vorgesehenen Weise durch die Mittelaustragsöffnung 37 austritt. Die spezielle Abhängigkeit des Nullpunkts in bezug auf das obere Sieb hat anscheinend eine verhältnismäßig geringe Bedeutung, bewirkt aber eine Schwächung der Kräfte, die das Material von der Mitte zum Umfang des Siebes 34 treiben, und auf Grund der schwächeren Kräfte kann das Material leicht von dem Schwemmeffekt des einströmenden Strömungsmittels überwunden werden.

Hin Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dieser Art kann einen Rahmendurchmesser von annähernd 152 cm aufweisen, mit Sieben ausgestattet sein, die in einem Abstand von etwa 46 cm voneinander angeordnet sind und einen Motor mit 2,5 PS verwenden. Eine so aufgebaute Vorrichtung war mit einem 58maschigen oberen Sieb 34 aus Dacron und einem 64maschigen unteren Sieb 25 aus rostfreiem Stahl ausgestattet und diente zur Strömungsmitteltrennung einer Holzschliff-Fabrik, die Papier erzeugte, wobei an der Rinne 40 verhältnismäßig trockene Feststoffe ausgetragen wurden. Das Gewicht 8 war annähernd doppelt so groß wie das Gewicht 9, und das untere Gewicht wurde um 100° vor das obere Gewicht eingestellt, damit sichergestellt war, daß der nasse Papierbrei mit einer geeigneten Geschwindigkeit rund um den Umfang des unteren Siebes 25 strömte, so daß er in der vorgesehenen Weise aus der Rinne 40 austrat, ohne sich auf dem Sieb aufzubauen. Eine brauchbare Förder- oder Vorschubgeschwindigkeit war 1325 bis 1703 l/min, obgleich auch wesentlich höhere Materialmengen verarbeitet werden konnten, ohne daß ein Überfließen staltfand. Es versieht sich von selbst, daß die verschiedenartigsten anderen speziellen Konstruktionseigenheiten Verwendung finden können, beispielsweise andere Größen, Siebmaschinen und so weiter, um die Vorrichtung an kleinere als auch sehr viel größere Fördermengen und an andere Zufuhrmaterialien anzupassen.

Falls gewünscht, lassen sich der Zwischenboden mit einem breiteren Rahmen gleich dem Rahmen 13 und einem Sieb gleich dem Sieb 34 verwenden. In diesem Fall wird das Material auch getrennt dem Sieb des Zwischenbodens durch eine tangentiale Förderrohrleitung oder durch -leitungen zugeführt, die mit dem Zwischenrahmen gekoppelt sind, um das Zwischensieb mit einem wirbelnden Zufluß zu beaufschlagen. Wahlweise oder zusätzlich kann über dem Sieb 25 ein weiteres, diesem Sieb gleiches Sieb vorgesehen werden, unter dem dann eine Schale angeordnet wird, die der Schale 38 gleich ist, jedoch in bezug auf die gezeigte Lage umgekehrt angeordnet ist, um dadurch im wesentlichen einen Zufuhrtrichter zu bilden, so daß das durch dieses zusätzliche Sieb laufende Material durch die in dieser letzteren Schale vorhandene Öffnung zur Mitte des Siebes 25 hin gefördert wird. Auf diese Weise läßt sich ein vierstufiger Abscheider, ein dreistufiger Abscheider mit Mittelsieben gleich dem Sieb 34 oder dem Sieb 25 oder ein zweistufiger Abscheider herstellen, wie er in Fig. 1a gezeigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schwingabscheider zur Stofftrennung, insbesondere zur Trennung von Flüssigkeits-Feststoffgemischen mit Hilfe von übereinanderliegenden Sieben, bei denen das obere mit dem jeweils folgenden unteren Sieb durch eine Mittelaustragsöffnung für das Oberkorngröße aufweisende Gut in Verbindung steht und die durch je einen Wärmeboden mit Austrag für den Siebdurchgang getrennt sind, und mit einer über dem obersten Sieb angeordneten Beschickungsvorrichtung, durch die das Flüssigkeits-Feststoffgemisch auf dieses Sieb tangential aufbringbar ist, sowie mit einem Schwingantrieb für die Siebe, dadurch gekennzeichnet, daß die das oberste Sieb (34) bedienende Beschickungsvorrichtung für das Flüssigkeits-Feststoffgemisch aus einem in Siebmitte stehenden, mit einer gewünschten Zufuhrleitung (59) verbundenen Aufgabezylinder (45) mit radial nach außen in Richtung auf den Siebumfang laufenden, rinnenförmigen Verteilungsarmen (47) besteht und daß das die Verteilungsarme (47) am Siebumfang verlassende, auf das Sieb (34) strömende Gemisch in Richtung auf die Mittelaustragsöffnung (37) förderbar ist.

2. Schwingabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsarme (47) an ihrem äußeren Ende tangential abgebogen sind und Beschickungsöffnungen (49) aufweisen.