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Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 einen Kegelsichter zum Sichten von eingeschränkt oder
nicht rieselfähigem
Schüttgut, das
eine Leichtgutfraktion und eine Schwergutfraktion aufweist, sowie
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 9 ein Verfahren zum Sichten und gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 6 eine Halterugsstrebe für einen Kegelsichter.
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Aus der
DE 297 09 918 U1 ist ein
Kegelsichter mit einem Gehäuse,
mit einem von oben in den oberen Gehäuseabschnitt hineinragenden
Einfüllrohr zum
Eintragen des Schüttgutes,
mit einem unterhalb der Austrittsöffnung des Einfüllrohres
angeordneten Doppelkegel, mit einem mit dem unteren Gehäuseabschnitt
verbundenen Hauptlufteinlass und mit einem mit dem oberen Gehäuseabschnitt
verbundenen Luftauslass, wobei zwischen dem Einfüllrohr und dem Doppelkegel
einerseits und dem Gehäuse
andererseits ein Strömungskanal
ausgebildet ist.
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Mit Hilfe eines derartigen Kegelsichters
wird von oben mittig das Schüttgut
bzw. das Produktgemisch über
das Einfüllrohr
auf den innen liegenden Doppelkegel geführt. Das Schüttgut wird
dadurch gleichmäßig über den
gesamten Sichterquerschnitt verteilt und gelangt so in die Hauptsichtzone,
die zwischen dem Doppelkegel und dem Gehäuse ausgebildet ist. In der
Hauptsichtzone tritt der von unten zugeführte Luftstrom innerhalb des
Strömungskanals
auf das vom unteren Rand des Verteilerkegels, der den oberen Kegel
des Doppelkegels bildet, in den Strömungskanal hineinfallende Schüttgut. Somit
verläuft der
Hauptluftstrom im Strömungskanal
quer zur Bewegungsrichtung des Schüttgutes, so dass es sich bei dem
Sichtungsverfahren um eine Querstromsichtung handelt. In der Hauptsichtzone
wird ein Großteil des
Leichtgutes aus dem Schwergut herausgezogen, wobei die Hauptsichtzone
so konstruiert ist, dass sich das aufsteigende Leichtgut und das
herabfallende Schwergut nicht gegenseitig behindern. Somit wird auch
bei hoher Beladung das Leichtgut zuverlässig abgeschieden und über den
am oberen Gehäuseabschnitt,
dem Sichterkopf, angeordneten Luftauslass aus dem Kegelsichter entfernt.
Das Schwergut wird dagegen über
einen am unteren Gehäuseabschnitt, dem
Sichterfuß,
angeordneten Auslass ausgetragen.
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Aus dem Vortrag "Trockensortierung" mit einem Zick-Zick-Sichter und einem Kegelsichter", gehalten bei der
Tagung "Sortierung
der Abfälle
und mineralischen Rohstoffen" anlässlich des
50. berg- und hüttenmännischen
Tages 1999 in Freiberg, Deutschland, ist ebenfalls ein Kegelsichter
des zuvor genannten Aufbaus bekannt. Zusätzlich ist ein Verdrängerkegel
unterhalb des Doppelkegels angeordnet und mit diesem über einen
zylindrischen Stutzen verbunden. Der Verdrängerkegel dient einer Führung des zugeführten Hauptluftstromes
in Richtung des unteren Kegels des Doppelkegels, so dass eine Vergleichmäßigung der
Luftströmung
insbesondere in Bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit entlang des
Strömungskanals
erreicht wird.
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Neben der Hauptsichtzone ist eine
Nachsichtzone für
das Schwergut im Bereich des Hauptlufteinlasses vorgesehen. Auch
hier kommt es zu einer Querstromsichtung, wodurch Leichtgut, das
in der Hauptsichtung nicht aus dem Schwergut abgetrennt worden ist,
abgetrennt wird und in Richtung der Hauptsichtzone und darüber hinaus
in Richtung des Luftauslasses transportiert wird. Aufgrund der Strömungsverhältnisse
wird das in der Nachsichtzone des Schwergutes abgetrennte Leichtgut
gegen die Oberfläche
des unteren Kegels des Doppelkegels transportiert.
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Die zuvor beschriebenen aus dem Stand
der Technik bekannten Kegelsichter wurden bei rieselfähigem Schüttgut mit
Erfolg eingesetzt. Ist das Schüttgut
dagegen nur eingeschränkt
oder gar nicht rieselfähig,
so treten insbesondere an der Auslassöffnung des Einfüllrohres
direkt über
dem Doppelkegel sowie im Bereich der Oberfläche des unteren Kegels des Doppelkegels
Verstopfungen auf. Das eingeschränkt oder
nicht rieselfähige
Schüttgut
besteht hauptsächlich
aus Strukturen, die eine große
Oberfläche
bei geringem Gewicht aufweisen. Dieses ist insbesondere bei Papier
und Pappe der Fall, wo einzelne Blätter ein geringes Volumen bei
sehr großer
Oberfläche
aufweisen. Somit neigen diese dazu, sich aufgrund von Verhakungen
und Verflechtungen zusammenzuballen sowie aufgrund von Reibungs-
und Adhäsionskräften an
Oberflächen
anzulagern. Bei den bekannten Kegelsichtern wird an den zuvor beschriebenen Stellen
das Schüttgut
stark abgebremst, so dass es zu Anlagerungen größerer Mengen von Schüttgut kommt,
wodurch die beschriebenen Verstopfungen auftreten, die den Kegelsichter
außer
Betrieb setzen können.
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Ein weiterer Grund für das Auftreten
von Verstopfungen besteht darin, dass das Schüttgut über das Einfüllrohr nicht
symmetrisch, sondern bevorzugt auf eine Seite des Doppelkegels eingebracht
wird. Dadurch kommt es zu einseitigen Mehrbelastungen im Materialstrom,
so dass an den genannten Stellen einseitig verstärkt Verstopfungen auftreten.
Da jedoch das Schüttgut
durch das Einfüllrohr
lediglich aufgrund der Schwerkraft in den Sichter eingebracht wird,
treten bei möglicherweise
im Einfüllrohr angeordneten
Leitelementen ebenfalls verstärkt
Verstopfungen auf.
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Ein weiterer Ort, an dem Verstopfungen
innerhalb des Kegelsichters auftreten, sind die Halterungsstreben
zum Tragen des Doppelkegels und gegebenenfalls des Verdrängerkegels
und des zylindrischen Stutzen. Da diese im Strom des Schwergutes angeordnet
sind, trifft dieses auf die Oberfläche der Halterungsstreben,
wodurch sich verstärkt
das Schwergut und das nicht aus dem Schwergut abgetrennte Leichtgut
auf den oberen Seiten der Halterungsstreben ablagern. Auch diese
Ablagerungen führen
zu Verstopfungen zumindest eines Teils des Querschnittes des Strömungskanals.
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Der Erfindung liegt daher das technische Problem
zugrunde, den aus dem Stand der Technik bekannten Kegelsichter sowie
das zugehörige
Sichtungsverfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass
Verstopfungen innerhalb des Schüttgutstromes
weitgehend vermieden werden.
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Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung
wird das oben aufgezeigte technische Problem gemäß Anspruch 1 bei einem gattungsgemäßen Kegelsichter
dadurch gelöst,
dass mindestens ein Verdrängerkegellufteinlass
mit dem Innenraum des Verdrängerkegels
verbunden ist und das zwischen dem zylindrischen Stutzen und dem
Doppelkegel ein Ringspalt vorgesehen ist. Dadurch wird ein zusätzlicher
gerichteter Luftstrahl entlang des sich nach oben erweiternden unteren
Kegels des Doppelkegels eingelassen, so dass der Transport des in
der Nachsichtzone des Schwergutes abgetrennten Leichtgutes beschleunigt
wird. Zudem wird ein Luftfilm entlang der Oberfläche erzeugt, der den Reibwert
des Sichtgutes entlang der Oberfläche verringert.
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Ein Anlagern an der Oberfläche des
unteren Kegels wird somit im Ansatz unterbunden, da gerade entlang
der Oberfläche
des unteren Kegels eine gegenüber
der ansonsten im Strömungskanal
vorhandenen Luftströmung
erhöhte
Strömungsgeschwindigkeit
vorliegt. Diese erhöhte
Luftgeschwindigkeit verdrängt
das Leichtgut von der Oberfläche
des unteren Kegels. Somit können
auch bei dieser Lösung in
vorteilhafter Weise Verstopfungen im Bereich der Oberfläche des
unteren Kegels des Doppelkegels bereits im Ansatz vermieden werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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In bevorzugter Weise ist die Breite
des Ringspaltes einstellbar, so dass die Intensität des nach
oben gerichteten Luftstrahls reguliert werden kann.
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Ebenfalls bevorzugt ist, dass der
mindestens eine Verdrängerkegellufteinlass
als Halterungsstrebe für
den Verdrängerkegel
ausgebildet ist. Somit wird der bereits an sich bekannten Halterungsstrebe
eine zusätzliche
Funktion zugewiesen. Es sind somit keine zusätzlichen Elemente notwendig,
die innerhalb des Materialstromes angeordnet werden müssen.
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Weiterhin ist vorzugsweise am unteren
Ende des Verdrängerkegels
eine Austrittsöffnung
vorgesehen, durch die die in den Verdrängerkegel eingebrachte Luft
ebenfalls austreten kann. Die untere Austrittsöffnung ist nicht zuletzt deswegen
erforderlich, da, sich über
den Ringspalt eintretende Partikel ohne die Austrittsöffnung innerhalb
des Verdrängerkegels
ansammeln würden
und letztlich zu einer Verstopfung des Verdrängerkegels führen würden. Über einen
Regulierungskörper
kann die Austrittsöffnung in
ihrer Größe eingestellt
werden, wodurch ein weiterer Regelungsfreiheitsgrad geschaffen wird.
Der Regulierungskörper
dient auch dazu, die aus dem Verdrängerkegel austretende Luftströmung seitlich
abzulenken und der Hauptluftströmung
zuzuführen.
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Das oben aufgezeigte technische Problem wird
auch durch ein Verfahren zum Sichten von eingeschränkt oder
nicht rieselfähigem
Schüttgut
gemäß den Merkmalen
des Anspruches 9 gelöst,
die zuvor anhand der Beschreibung der Funktionsweise des Kegelsichters
gemäß der zweiten
Lehre der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind.
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Schließlich wird gemäß einer
zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung dass genannte technische
Problem durch eine Halterungsstrebe für einen Kegelsichter der zuvor
beschriebenen Art zum Tragen des Doppelkegels innerhalb des Gehäuses dadurch
gelöst,
dass die Halterungsstrebe als luftzuführendes Hohlrohr ausgebildet
ist und dass eine Mehrzahl von Öffnungen
in der Wandung des Hohlrohres angeordnet ist. Der durch die Öffnungen
austretenden Luftstrom verhindert, dass sich an der Oberfläche der
Halterungsstrebe Schwergut- oder Leichtgutpartikel anlagern. Kommt
es zu einem Anliegen der Partikel an der Oberfläche der Halterungsstrebe, so werden
die Partikel durch die aus den Öffnungen austretende
Luftströmung
abgelöst,
so dass diese durch die Schwerkraft weiter nach unten gleiten. Dadurch
wird ein partielles Verstopfen des Strömungskanals im Bereich der
Halterungsstreben wirkungsvoll vermieden.
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Dazu sind in bevorzugter Weise die Öffnungen
im wesentlichen an der oberen Seiten des Hohlrohres angeordnet,
da an diesen Flächen
sich die von oben herabfallenden Partikel anlagern.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht
weiterhin darin, dass die aus den Öffnungen austretende Luftströmung durch
eine umfangseitig des Hohlrohres angeordnete Gewebeschicht verteilt
wird. Somit kann die Anzahl der Öffnungen
verringert werden, da die Gewebeschicht sicherstellt, dass die nach
außen gerichtete
Luftströmung
gleichmäßig verteilt
wird, so dass an keiner Teilfläche
der Halterungsstrebe eine Ablagerung von Partikeln des Schüttgutstromes
auftreten kann.
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Die zuvor erläuterten Kegelsichter sowie
das Sichtungsverfahren wirken sich insbesondere bei eingeschränkt oder
nicht rieselfähigem
Schüttgut
positiv aus. Die Rieselfähigkeit
eines Schüttgutes
kann dadurch charakterisiert werden, dass das aus einzelnen Partikeln
bestehende Schüttgut
im wesentlichen ohne Verklumpen oder Zusammenbacken ein dauerndes
freies Fließen
gewährleistet.
Rieselfähig
sind daher Granulate. Die Rieselfähigkeit wird unter anderem
dann eingeschränkt,
wenn die Partikel des Schüttgutes
ein niedriges Gewicht bei großer
Oberfläche
aufweisen. Dadurch kommt es zwischen den Partikeln des Schüttgutes
durch flächiges
Aneinanderliegen zu Verhakungen und Verflechtungen sowie zu hohen
Reibungs- und Adhäsionskräften, die
ein unabhängiges
Bewegen der einzelnen Partikel gegeneinander erschwert oder unmöglich macht.
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Eingeschränkt oder nicht rieselfähiges Schüttgut ist
bspw. eine Mischung aus Papier und Pappe, wobei das Schüttgut vor
dem Sichten zerkleinert wird. Ein derart aufbereitetes Schüttgut aus
einer Mischung vom zerkleinertem Papier und Pappe kann dann mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Kegelsichters gesichtet
werden, so dass das Papier als Leichtgut von der Pappe als Schwergut
abgetrennt wird.
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Daher ist der hauptsächliche
Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Kegelsichter
und des erfindungsgemäßen Sichtungsverfahrens
in der Altpapieraufbereitung zu sehen. Altpapier, das in herkömmlichen
Sammelbehältern
gesammelt worden ist, besteht aus 70% bis 80% Papier und ca. 20%
bis 30% Pappe, wobei noch ein geringer Anteil an Störstoffen
wie Metallen, Mineralien, Kunststoffen und Ähnlichem in der Mischung enthalten
sind.
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Die Eigenschaften des zerkleinerten
Altpapiers können
wie folgt charakterisiert werden. Die Mischung besteht aus sehr
leichten und großflächigen Partikeln
und neigt daher zur Brückenbildung
und somit dazu, sich an engen Stellen im Materialstrom sowie an
Oberflächen
anzulagern und Verstopfungen zu bilden. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen
verhindern jedoch diese Verstopfungen, so dass auch bei dem eingeschränkt oder
nicht rieselfähigem Schüttgut das
Sichtverfahren zur Trennung von Papier und Pappen angewendet werden
kann.
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Weitere Beispiele von eingeschränkt oder nicht
rieselfähigen
Schüttgütern sind
eine Mischung aus kompostiertem Material und Folien zerkleinertes Kunststoffverpackungsmaterial
oder eine Shredderleichtfraktion.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen
näher erläutert, wobei
auf die beigefügte
Zeichnung bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kegelsichters
im Querschnitt, wobei der Materialstrom in Form von Partikeln und die
Luftströmungen
als Pfeile eingezeichnet sind,
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2 den
in 1 dargestellten Kegelsichter
im Querschnitt ohne Darstellung des Material- und Luftstromes,
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3 den
Kegelsichter im Querschnitt entlang der Linie III-III in 2,
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4 den
Kegelsichter im Querschnitt entlang der Linie IV-IV in 2,
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5 den
Kegelsichter im Querschnitt entlang der Linie V-V in 2,
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6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kegelsichters
im Querschnitt, wobei die Luftströmungen mit Pfeilen dargestellt sind,
und
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7 den
in den 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Kegelsichter
zusammen mit einem Umluftsystem in einer Seitenansicht.
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In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Kegelsichters
dargestellt, wobei die 3 bis 5 entsprechende Querschnitte
darstellen.
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Der allgemein mit 100 gekennzeichnete
Kegelsichter weist ein Gehäuse 2 mit
einem oberen Gehäuseabschnitt 2a,
einem mittleren Gehäuseabschnitt 2b und
einem unteren Gehäuseabschnitt 2c auf.
Ein Einfüllrohr 4 ragt
von oben in den oberen Gehäuseabschnitt 2a hinein
und dient dem Eintragen des Schüttgutes.
Unterhalb der Austrittsöffnung 4a des
Einfüllrohres 4 ist
ein Doppelkegel 6 angeordnet, der einen oberen Verteilerkegel 8 und
einen unteren Kegel 10 aufweist. Weiterhin ist ein Hauptlufteinlass 12 mit
dem unteren Gehäuseabschnitt 2c verbunden, während ein
Luftauslass 14 mit dem oberen Gehäuseabschnitt 2a verbunden
ist. Die durch den Hauptlufteinlass 12 einströmende Luft
wird über
einen Verteilerring 13 radial verteilt dem unteren Gehäuseabschnitt 2c zugeführt, wobei
der Verteilerring 13 kreisförmig ausgebildet ist, wie in
den 3, 4 und 5 dargestellt
ist. Zwischen dem Einfüllrohr 4 und
dem Doppelkegel 6 einerseits und dem Gehäuse 2 andererseits
ist ein Strömungskanal 16 ausgebildet.
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Die Funktionsweise dieses Kegelsichters
ergibt sich insbesondere anhand der 1.
Das Schüttgut,
das eine Leichtgutfraktion und eine Schwergutfraktion aufweist,
wird mit Hilfe einer Zellenradschleuse 18 von oben in das
Einfüllrohr 4 eingetragen.
Dazu ist am unteren Ende der Zellenradschleuse ein Einfüllstutzen 20 vorgesehen.
In der Darstellung der 1 sind
die Partikel des Leichtgutes als Striche und die Partikel des Schwergutes
als Kreise dargestellt, um diese graphisch voneinander zu unterscheiden.
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Nach Durchlaufen des Einfüllrohres 4 gelangt
das Schüttgut
auf den Verteilerkegel 8 und rutscht an dessen Kegelfläche nach
unten und radial nach außen.
An der unteren äußeren Kante
des Verteilerkegels 8, also an der Berührungskante mit dem unteren
Kegel 10, gleitet das Schüttgut ab und fällt in den
Strömungskanal 16.
Die mit großen
Pfeilen dargestellte Luftströmung,
die über
den Hauptlufteinlass 12 in das Gehäuse 2 eintritt und
zunächst
an einer kegelförmigen
Leitfläche 22 nach
unten geleitet wird, strömt
von unten in den Strömungskanal 16 ein.
Im Bereich der unteren Kante des Verteilerkegels 8 trifft der
Luftstrom auf das Schüttgut,
wobei aufgrund der Luftgeschwindigkeit die Partikel des Leichtgutes nach
oben empor gehoben werden, während
die Partikel des Schwergutes im wesentlichen nach unten fallen.
Der räumliche
Bereich des Strömungskanals 16 in
der Nähe
des unteren Endes des Verteilerkegels 8 stellt somit die
Hauptsichtzone 24 dar. Aufgrund der Bewegungsrichtung des
Schüttgutes
und der Strömungsrichtung
des Luftstromes im Strömungskanal 16 findet
in der Hauptsichtzone 24 eine Quersichtung des Schüttgutes
statt.
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Das abgetrennte Leichtgut steigt
mit der im Strömungskanal 16,
der zwischen dem Einlassrohr 4 und dem oberen Gehäuseabschnitt 2a ausgebildet ist,
nach oben. In diesem Bereich findet eine Nachsichtung des Leichtgutes
statt, da die Strömungsgeschwindigkeit
des Luftstromes so eingestellt ist, dass Schwergutpartikel aus der
abgetrennten Fraktion sich herauslösen und nach unten fallen.
In dieser auch als Gegenstromsichtung bezeichneten Nachsichtung
des Leichtgutes findet also eine weitere Verbesserung der Reinheit
der Leichtgutfraktion statt.
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Das aus der Hauptsichtzone 24 nach
unten herabfallende Schwergut prallt gegen die Innenwand des mittleren
Gehäuseabschnittes 2b und
rutscht dann entlang der Leitfläche 22 nach
unten. Das untere Ende der Leitfläche 22 stellt die
Abwurfkante 26 dar, von dem aus die Partikel der abgetrennten Schwergutfraktion
erneut in den Luftstrom gelangen, der vom Hauptlufteinlass um die
Abwurfkante 26 herum in den Strömungskanal 16 hinein
nach oben verläuft.
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Somit tritt eine Nachsichtung der
Schwergutfraktion im Bereich des Strömungskanals 16 nahe der
Abwurfkante 26 statt, die wiederum eine Quersichtung darstellt.
Leichtgutpartikel, die sich nach der Hauptsichtung noch in der Schwergutfraktion
befinden, werden von der Luftströmung
in der Nachsichtung herausgelöst
und werden in Richtung der Oberfläche des unteren Kegels 10 geleitet,
um von dort aus nach oben in Richtung der Hauptsichtzone 24 transportiert
zu werden.
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Nach der Nachsichtung gelangt das
Schwergut in den sich verjüngenden
unteren Gehäuseabschnitt 2c und
wird mit Hilfe einer Zellenradschleuse 19 für eine Weiterbearbeitung
ausgetragen.
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Wie bereits ausführlich beschrieben worden ist,
treten an der Austrittsöffnung 4a des
Einfüllrohres 4 nahe
des Verteilerkegels 8 sowie entlang der Oberfläche des
unteren Kegels 10 Verstopfungen auf, da das Material des
Schüttgutes
nur eingeschränkt
oder gar nicht rieselfähig
ist.
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Des weiteren ist ein Einfülllufteinlass 28 mit dem
Einfüllrohr 4 verbunden,
wodurch eine nach unten gerichtete Luftströmung innerhalb des Einfüllrohres 4 eingelassen
werden kann. Der Einfülleinlass 28 ist
dabei mit dem oberen Ende des Einfüllrohres 4 verbunden.
Der Einfülllufteinlass 28 ist über einen Verteilerring 29 und
einen zwischen einem Einfüllstutzen 20 und
dem Einfüllrohr 4 gebildeten
Ringspalt 31 mit dem Einfüllrohr 4 verbunden.
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Somit wird die zugeführte Luftströmung vom Ringspalt 31 nach
unten in den Innenraum des Einfüllrohres 4 geleitet.
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Weiter ist eine Verbindungsleitung 30 vorgesehen,
die den Einfülllufteinlass 28 mit
der Luftzufuhr zum Hauptlufteinlass 12 verbindet. Zur Regelung
der Stärke
der Luftströmung
durch den Einfülllufteinlass 28 ist
ein Drosselventil 32 in der Verbindungsleitung 30 angeordnet.
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Durch die Verbindungsleitung 30 und
dem Einfülllufteinlass 28 wird
aus, dem Hauptluftstrom durch den Strömungskanal 16 ein
Nebenluftstrom eingelassen, der dem Hauptluftstrom im Bereich des Verteilerkegels 8 hinzutritt
und anschließend über den
oberen Abschnitt des Strömungskanals 16 zwischen
dem Einlassrohr 4 und dem oberen Gehäuseabschnitt 2a in
Richtung des Luftauslasses 14 strömt. In diesem Bereich befindet
sich die zuvor beschriebene Nachsichtzone für die abgetrennte Leichtgutfraktion.
Um ein Nachsichten zu ermöglichen,
darf in diesem Bereich die Luftströmung nicht größer als
im Bereich der Hauptsichtzone sein, da ansonsten die Partikel des
Schwergutes nicht abgetrennt werden können. Daher ist der Strömungsquerschnitt
des zwischen dem Einfüllrohr 4 und
dem oberen Gehäuseabschnitt 2a ausgebildeten
oberen Abschnittes des Strömungskanals 16 abschnittsweise
größer als
der Strömungsquerschnitt
des zwischen dem Doppelkegel 6 und dem mittleren Gehäuseabschnitt 2b ausgebildeten
unteren Abschnittes des Strömungskanals 16.
Dazu weist der obere Gehäuseabschnitt 2a zwei konisch
ausgebildete Gehäuseabschnitt 34 und 36 auf.
Im Bereich der Gehäuseabschnitte 34 und 36 ergibt
sich aufgrund des sich erweiternden Strömungsquerschnittes eine geringere
Strömungsgeschwindigkeit
der aufsteigenden Luft, so dass in diesem Bereich die Nachsichtung
der Leichtgutfraktion stattfinden kann. Der oberhalb des Gehäuseabschnittes 34 erneut
verringerte Strömungsquerschnitt
dient dann dazu, die Luft für
ein Umlenken in den Luftauslass 14 hinein zu beschleunigen.
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Das Einfüllrohr 4 weist an
seinem unteren Ende einen verschiebbaren Rohrabschnitt 4b auf,
mit dem die vertikale Position der Austrittsöffnung 4a eingestellt
werden kann. Dadurch kann der Abstand der Austrittsöffnung 4a des
Einfüllrohres 4 zur
Spitze 6a des Doppelkegels 6 je nach Größe des Materialflusses
und Größe der Luftströmung einjustiert
werden. Dieses ist in 1 mit
einem Doppelpfeil dargestellt.
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Innerhalb des Einfüllrohres 4 ist
weiterhin ein Leitelement 38 angeordnet, um das Schüttgut relativ zur
Spitze 6a des Doppelkegels 6 zu zentrieren. Dieses
ist erforderlich, da die zum Einbringen des Schüttgutes in das Einfüllrohr 4 vorgesehene
Zellenradschleuse 18 nicht ein symmetrisches Eintragen des
Schüttgutes
gewährleistet.
Im Gegenteil führt
die Bewegung der Zellenradschleuse 18 häufig dazu, dass das Schüttgut einseitig
auf die Spitze 6a des Doppelkegels 6 aufgetragen
wird. Das Leitelement 38 wirkt dem entgegen, da das Schüttgut mit
geringem Abstand oberhalb des Doppelkegels 6 auf dessen
Spitze 6a zentriert wird.
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Durch den zuvor beschriebenen Aufbau
des Kegelsichters wird zuverlässig
verhindert, dass sich im Bereich der Austrittsöffnung 4a des Einfüllrohres 4 Verstopfungen
durch das eingeschränkt
oder nicht rieselfähige
Schüttgut
ausbilden. Im nachfolgenden wird der weitere Aufbau des Kegelsichters
beschrieben, mit dem Ablagerungen und Verstopfungen im Bereich der
Oberfläche
des unteren Kegels 10 wirkungsvoll verhindert werden können.
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Unterhalb des Doppelkegels 6 ist
ein Verdrängerkegel 40 mit
einem oberen Kegel 40a und einem unteren Kegel 40b angeordnet.
Weiterhin ist ein zylindrischer Stutzen 42 vorgesehen,
der den oberen Kegel 40a mit dem unteren Kegel 10 verbindet.
Der Verdrängerkegel 40 dient
hauptsächlich
dazu, den über
den Hauptlufteinlass 12 eintretenden und von der Leitfläche 22 geführten Luftstrom
nach oben in den Strömungskanal 16 hineinzuleiten.
Ohne den Verdrängerkegel
würden
sich die radial von allen Seiten aus dem Verteilerring 13 eintretenden
Luftströmungsanteile
unterhalb des Doppelkegels 6 aufeinander treffen und verwirbeln,
so dass keine gleichmäßige Strömung entlang
des Strömungskanals 16 erreicht
werden könnte.
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Der Innenraum 44 des Verdrängerkegels 40 ist
mit einem Verdrängerkegellufteinlass 46 verbunden,
durch den ein vom Hauptluftstrom abgezweigter Nebenluftstrom zugeführt wird.
Der zugeführte
Nebenluftstrom verlässt
den Innenraum 44 des Verdrängerkegels 40 durch
einen zwischen dem zylindrischen Stutzen 42 und dem unteren
Kegel 10 des Doppelkegels 6 gebildeten Ringspalt 48,
so dass sich eine nach oben gerichtete Luftströmung entlang der Oberfläche des
unteren Kegels 10 ausbildet. Dieses ist in 1 mit kleinen Pfeilen dargestellt. Durch
die zusätzliche
nach oben gerichtete Luftströmung
wird zuverlässig
verhindert, dass sich Leichtgutpartikel, die in der Nachsichtung
des Schwergutes herausgelöst
worden sind, an der Oberfläche
des unteren Kegels 10 anlagern und Verstopfungen bilden
können.
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Wie 1 und 2 zeigen, ist der Doppelkegel 6 über einer
Halterung 50 mit dem zylindrischen Stutzen 42 des
Verdrängerkegels 40 verbunden.
In dieser Weise wird der Doppelkegel 6 an sich innerhalb des
Gehäuses 2 befestigt,
so dass keine zusätzlichen
Halterungsstreben für
den Doppelkegel 6 erforderlich sind. Die Halterung 50 ist
so ausgebildet, dass mit Hilfe einer Schraubverbindung der Abstand
zwischen dem Doppelkegel 6 und dem zylindrischen Stutzen 42 verändert werden
kann. Damit kann die Größe des Ringspaltes 48 zur
Luftmengeneinstellung verändert
werden.
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Wie die 1 und 2 weiterhin
zeigen, ist der Verdrängerkegellufteinlass 46 als
Halterungsstrebe für
den Verdrängerkegel 40 ausgebildet,
wodurch auch der zylindrische Stutzen 42 und der Doppelkegel 6 getragen
werden. Somit ist es nicht erforderlich, zusätzlich zu den an sich vorhandenen
Halterungsstreben eine zusätzlich
Versorgungsleitung zum Zuführen
eines Luftstromes vorzusehen. Wie in 5 dargestellt
ist, sind sämtliche
vier Halterungsstreben als Verdrängerkegellufteinlässe 46 ausgebildet.
Da jedoch der Verdrängerkegellufteinlass 46 einen
größeren Durchmesser
als eine normale Halterungsstrebe aufweist, ist es ebenfalls möglich, nur
eine oder zumindest nicht alle Halterungsstreben als Verdrängerkegellufteinlässe 46 auszubilden.
Ziel ist es dabei, den Querschnitt des Strömungskanals 16 im
Bereich der Halterungsstreben nicht mehr als notwendig einzuengen.
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Weiterhin zeigen die 1 und 2,
dass am unteren Ende des Verdrängerkegels 40,
also an der unteren Spitze des unteren Kegels 40b eine
Austrittsöffnung 52 vorgesehen
ist, in der ein Regulierungskörper 54 angeordnet
ist. Der Regulierungskörper 54 ist
mittels einer im Innenraum 44 im Bereich des unteren Kegels 40b angeordneten
Halterung 56 gehalten, wobei der Abstand zwischen dem Regulierungskörper 54 und
der Austrittsöffnung 52 mittels
einer Schraubverbindung einstellbar ist. Somit kann die Menge der
durch die Austrittsöffnung 52 austretenden
Luft relativ zu der Menge der durch den Ringspalt 48 austretenden
Luft eingestellt werden. Der Regulierungskörper 54 weist weiterhin
eine kegelförmige Oberfläche auf,
um die austretende Luftströmung seitliche
abzulenken. Die Bewegbarkeit des Regulierungskörpers 54 in vertikaler
Richtung ist in 1 mit einem
kleinen Doppelpfeil dargestellt.
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Wie die 1, 2 und
insbesondere 5 zeigen, ist
die Halterungsstrebe 46 als luftzuführendes Hohlrohr ausgebildet
und weist eine Mehrzahl von Öffnungen 58 in
der Wandung auf. Durch diese Öffnungen tritt
ein Luftstrom aus, so dass Partikel, die sich an der Oberfläche der
Halterungsstrebe 46 anlagern, von der aus den Öffnungen 58 austretenden
Luftströmung
abgelöst
werden. Dadurch wird wirkungsvoll verhindert, dass sich zu große Ablagerungen
an den Halterungsstreben 46 ausbilden können. Da die Partikel des Luftstromes
im wesentlichen von oben auf die Halterungsstreben 46 herabfallen,
sind die Öffnungen 58 bevorzugt
an der oberen Seite der Halterungsstreben 46 ausgebildet.
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6 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kegelsichters 100', der in wesentlichen
Teilen mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel übereinstimmt.
Daher bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Vorrichtungselemente,
wie sie anhand der 1 bis 5 zuvor beschreiben worden
sind.
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Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
besteht darin, dass zwischen dem Doppelkegel 6 und dem
Verdrängerkegel 40 ein
weiterer Doppelkegel 60 vorgesehen ist, der einen oberen
Kegel 60a und einen unteren Kegel 60b aufweist.
Ein zylindrischer Stutzen 62 verbindet den oberen Kegel 60a mit
dem unteren Kegel 10. Durch die Anordnung des zusätzlichen
Doppelkegels 60 werden zwei weitere Sichtzonen 64 und 66 bereitgestellt,
wodurch der Grad der Trennung der Leichtgutfraktion von der Schwergutfraktion
verbessert wird. Es handelt sich somit um einen mehrstufigen Kegelsichter.
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Wie in 6 zu
erkennen ist, ist der Innenraum 64 des Doppelkegels 60 strömungstechnisch mit
dem Innenraum 44 des Verdrängerkegels 40 sowie
des zylindrischen Stutzens 42 verbunden. Weiterhin ist
zwischen dem zylindrischen Stutzen 62 und dem unteren Kegel 10 ein
Ringspalt 66 gebildet, durch den eine Luftströmung entlang
der Oberfläche des
unteren Kegels 10 eingelassen wird. In ähnlicher Weise wird mit Hilfe
des Ringspaltes 48, der zwischen dem unteren Kegel 60b und
dem zylindrischen Stutzen 42 gebildet ist, eine Luftströmung entlang
der Oberfläche
des unteren Kegels 60b gebildet. Somit wird wirkungsvoll
an beiden unteren Kegeln 10 und 60b verhindert,
dass Leichtgutpartikel sich an den Oberfläche ansammeln und zu Verstopfungen
führen können.
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Mit Hilfe der oben beschriebenen
Halterung 50 wird der Doppelkegel 60 vertikal
relativ zum Verdrängerkegel 40 verstellbar
gehalten. Eine weitere Halterung 68 ist mit dem zylindrischen
Stutzen 62 verbunden und trägt den Doppelkegel 6,
so dass dieser vertikal relativ zum Doppelkegel 60 verstellbar
ist.
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7 zeigt
schließlich
den erfindungsgemäßen Kegelsichter
zusammen mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer umlaufenden, geschlossenen Luftströmung. Der
Umluftzyklus wird beginnend mit einem Ventilator 70 beschrieben.
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Der Ventilator 70 saugt über eine
Ansaugleitung 72 Luft an und gibt diese am Ausgang mit
erhöhtem
Druck an den Hauptlufteinlass 12 des Kegelsichters 100 über die
Zuleitung 74 ab. Entlang der Zuleitung 74 sind
zwei Nebenleitungen 76 und 78 abgezweigt, die
der Versorgung des Einfülllufteinlasses 28 über die
Verbindungsleitung 30 einerseits und der Versorgung der
Verdrängerkegellufteinlässe 46 dienen.
Zwei Drosselventile 80 und 82 sind in der Zuleitung 74 angeordnet,
um zum einen die gesamte Luftmenge und zum anderen das Verhältnis der
Hauptluftströmung
zum Hauptlufteinlass 12 und der Nebenluftströmungen durch
die Nebenleitungen 76 und 78 einstellen zu können. Weiterhin
dient das bereits oben genannte Drosselventil 32 in der
Leitung 30 dazu, das Verhältnis der Luftmengen in den
Nebenleitungen 76 und 78 einzustellen.
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Aus dem Luftauslass 14 tritt
das abgetrennte Leichtgut mit der Abluft in eine Abluftleitung 84 ein, die
mit dem Eingang 86 eines Zyklons verbunden ist. Innerhalb
des zylindrischen Abschnittes 90 des Zyklons 88 wird
die Abluft tangential eingelassen, so dass innerhalb des Zyklons 88 eine
Rotationsströmung
erzeugt wird. Dadurch kommt es zu Zentrifugalkräften, die das Leichtgut aus
dem Luftstrom herausschleudern. Das Leichtgut bewegt sich dann aufgrund
der Luftströmung
spiralförmig
entlang der Behälterwand
nach unten in den Beruhigungstrichter 92. Von dort gelangt
das Leichtgut über
eine Zellenradschleuse 94 nach außen und kann weiter verarbeitet
werden. Der vom Leichtgut abgetrennte Luftstrom gelangt innerhalb
des Zyklons 88 in ein nicht dargestelltes Tauchrohr, das
mit einem Auslass 96 verbunden ist, der wiederum mit der
Ansaugleitung 72 des Ventilators 70 verbunden
ist.
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Daraus ergibt sich ein insgesamt
geschlossener Umluftbetrieb. Über
die Zellenradschleusen 18, 19 und 94 können von
außen
das Mischgut und die Schwergut- und Leichtgutfraktionen ein- und
ausgeführt
werden.
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Auch wenn zuvor die Verwendung des
erfindungsgemäßen Kegelsichters
mit einer Umluftanlage dargestellt worden ist, bedeutet dieses nicht,
dass der Kegelsichter nur in dieser Weise betrieben werden kann.
Es handelt sich bei dem in 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel
lediglich um eine bevorzugte Ausführungsform.