DE2221556A1 - Druck-Siebvorrichtung zur Siebklassierung von teilchenfoermigem Material - Google Patents

Description

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BLAV-KNOX. IOOD AND CHEMICAL EQUIPMENT, INC. ,· Buffalo, New York, USA

Druck-Siebvorrichtung. zur Siebklassierung von teilchenformigem Material

Die Erfindung betrifft eine Druck-Siebvorrichtung zur Siebklassierung von teilchenformigem Material, mit einer Druckkammer, die im oberen Teil einen Einlass und im unteren Toil zwei Auslässe besitzt, durch einen quer verlaufenden Siebboden unterteilt ist und durch einen Schwingantrieb bev/cgt wird, und beider eine Leitung für Teilchen mit Ubergrösse mit aera Haum über dem Siebboden in Verbindung· steht. Die Erfin- £ befasst sich somit mit Vorrichtungen zur Siebklassierung,

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insbesondere mit solchen, die allgemein als Dreh- oder Schwing-Drucksiebe bezeichnet werden.

Vorrichtungen der vorstehend erläuterten Art werden in grossem Umfang zur Korngrössen-Separierung von trockenem teilchenförmigen! Material eingesetzt und finden insbesondere Anwendung in der Verfahrenstechnik der Lebensmittel-, Förder- und Chemischen Industrie.

Druckbeaufschlagte Dreh- oder Schwingsiebe umfassen in der Regel ein Druckgefäss, das durch einen oder mehrere Siebboden bestimmter naschenweite in eine obere und eine untere Kammer unterteilt ist. Das Druckgefäss ist so angeordnet und montiert, dass es in horizontaler Richtung in Schwingung versetzt werden kann, um die Teilchen über den Siebboden zu bewegen und auf diese Weise den Sichtvorgang zu bewirken. Die Funktion dieser Bewegung besteht darin, die eine Übergrösse aufweisenden Teilchen über den Siebboden zu einem Auslass für diese Teilchen hin zu fördern. Ein Einlass der oberen Kammer ist mittels eines flexiblen Anschlusses an ein Reservoir oder eine Quelle des z.B. pneumatisch geförderten teilchenförmigen Materials angeschlossen. Im allgemeinen ist in der Nähe des Einlasses eine Art Schikane oder Leitblech angeordnet, das als Steuerelement beim Sichten, z.B. von bestimmten Nahrungsmitteln dient, die eine echte Sichtung; erfordern, und das auf diese Weise verhindert, dass infolge der Luftgeschwindigkeit buchstäblich die Teilchen durch den

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Siebboden hindurchgeblasen werden. Die ganze Luft strömt entweder durch den Siebboden oder in den Auslass für die Teilchen mit Übergrösse. Auch die Auslässe sind mit flexiblen Anschlüssen versehen, um im Betrieb die Schwingbewegung nicht zu behindern.

Häufig sind mehrere Siebboden vorgesehen, wobei die Teilchen mit Übergrösse vom ersten Siebboden nach unten zu einem zweiten Siebboden gelangen usw. Jeder Siebboden erhöht den Wirkungsgrad des Trennvorganges. Es können alternativ auch Mehrfachsiebe mit unterschiedlicher Maschenweite eingesetzt werden, um mehrere Siebklassen zu erhalten, woraus man beispielsweise Teilchen mit Übergrösse, Mittelgrösse und Uhtergrösse erhält. Eine typische Siebvorrichtung der hier erläuterten Art ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 250 389 ersichtlich.

Im allgemeinen sind alle Siebboden leicht in Richtung auf den Auslass für die Teilchen mit Übergrösse zu geneigt, so dass die Schwerkraft die Bewegung dorthin unterstützt. Diese Ausbildung ist jedoch keineswegs zwingend; es kommen auch ebene Flachsiebe zum Einsatz.

Da die Luft bei den bekannten Druck- Siebvorrihtungen den Siebboden durchströmen muss, ist es erforderlich, dass in dem Siebboden ständig offene Bereiche vorliegen. Dies stellt selbstverständlich eine Grenze für die in der Zeiteinheit zugeführte Menge an teilchenförmigen! Material dar, d.h. der

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Durchsatz durch die Siebvorrichtung wird hierdurch beschränkt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die bekannten Siebvorrichtungen der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, dass ihre Kapazität, d.h. der Materialdurchsatz, erheblich erhöht wird. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch erreicht, dass eine bypass -Leitung vorgesehen ist, die aus dem Raum über dem Siebboden in den unter dem Siebboden liegenden Raum mit den Auslässen führt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie

aus^ weiteren Unteransprüchen. Es zeigt:

Figur 1 in schematischer Darstellung eine Siebvorrichtung, aus der das Prinzip der vorliegenden Erfindung hervorgeht;

Figur 2 eine perspektivische Sprengdarstellung der wesentlichen Teile der erfindungsgemässen Siebvorrichtung, aus der der Fluss der Teilchen mit Übergrösse und Untergrösse sowie der Luft hervorgeht;

Figur 3 eine schematische Darstellung der Luftströmung in der· Nähe des Einlasses;

Figur 4- eine schematische Darstellung der Bewegung der Teil-

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chen mit Übergrösse über den untersten Siebboden, die die Wirkungsweise einer Stossschwelle demonstriert, und

Figur 5 eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Nachfolgend wird eine Druck-Drehsiebvorrichtung erläutert, bei der ein oberer, ein mittlerer und ein unterer Siebboden vorgesehen sind. Erfindungsgemäss ist ein bypass-Sieb derselben Maschenweite wie der obere Siebboden vorgesehen und über diesem oberen Siebboden angeordnet. Luft, die in die Einlasskammer der Siebvorrichtung eintritt, kann durch dieses ' bypass-Sieb nach oben passieren und dabei einige der · von der Luft eingebrachten Teilchen mit Untergrösse mitreissen. Die Kammer über dem bypass-Sieb steht mit einem vertikalen Kanal in Verbindung, in den alle Teilchen mit¹ Untergrösse von allen drei Siebboden her eingeleitet werden. DieserKanal steht wiederum mit einem Auslass für die Teilchen mit Untergrösse in Verbindung, der im Bodenteil der Vorrichtung vorgesehen ist. Bei Bedarf ist rund um eine Durchtrittsöffnung für Teilchen mit Ubergrösse in dem oberen Siebboden ein selbstreinigender Überlauf vorgesehen, durch den die Bettiefe in diesem Bereich erhöht wird. An einer Seite des Auslasses für

die Teilchen mit Ubergrösse in dem untere:. . ·■!, eine Luft-Prallplatte angeordnet, um zu verhindern, dass mit hoher Geschwindigkeit ankommende Teilchen ohne sorgfältige Siebung

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hindurchgeblasen werden. . ,

Gemäss der Darstellung in den Figuren 1 und 2 besteht die Druck-Drehsiebvorrichtung aus einer kuppeIförmigen Abdeckung 10, einem tellerförmigen Bodenteil 12 und einem zylindrischen Mittelabschnitt 14· zwischen diesen beiden. Diese drei Abschnitte sind mittels beliebiger und bekannter Einrichtungen miteinander verbunden, so dass dadurch ein druckdichtes Gefäss geschaffen wird. Da nur geringe Drücke zur Anwendung gelangen, etwa 0,35 bis 1_T05atü, ist eine schwere Konstruktion nicht erforderlich.

Die Abdeckung 10 besitzt ein zentral angeordnetes Einlassrohr 16," an dessen äusserem Ende ein geeigneter, flexibler (nicht gezeigter) Anschluss befestigt werden kann. Ein winkelförmiges Leitblech 18, das unterhalb der Einlassöffnung des Einlass.-rohres 16 angeordnet ist, lenkt den eintretenden, teilchentragenden Luftstrom in einer Weise ab,die im Zusammenhang mit Figur 3 noch naher erläutert ist. Eine an der Unterseite der Abdeckung 10 befestigte vertikale Wand 20 sowie ein Querstück 22, das in Richtung einer Sehne der Abdeckung 10 verläuft, tragen ein horizontales bypass-Sieb 24 und bilden eine bypass-Kammer 26.

An der Oberseite des Mittelabschnittes 14 ist ein oberer Schichtboden 28 angeordnet, der aus einem Tragring 30 und einem Sieb

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32 besteht und in dem eine Luft-bypass-öffnung 34 sowie eine Durchtrittsöffnung 36 für Teilchen mit Übergrösse angeordnet .sind. Um die Durchtrittsöffnung 36 für die Teilchen mit Übergrösse kann bei Bedarf ein Staublech 38 angeordnet sein, um die Bettiefe zu erhöhen. Unter dem Staublech 38 sollte jedoch ein gewisser Spalt vorhanden sein,um eine vollständige Selbstreinigung des Siebes 32 beim Abschalten der Vorrichtung zu gewährleisten. Die Unterkante des vertikalen Querstückes 22 in der Abdeckung 10 trifft mit dem Rand der bypass-Öffnung 34 zusammen und bildet somit einen geschlossenen bypass-Kanal angrenzend an das Sieb 32.

Direkt unterhalb dem oberen Siebboden 28 ist eine obere Fangschale 40 angeordnet, die aus einem Tragring 42 und einer Schale 44 besteht. Die. Schale 44 enthält eine mit Wandungen versehene Öffnung 46, die unmittelbar unter der Durchtrittsöffnung 36 für Teilchen mit Übergrösse in dem Siebboden 28, liegt.und auf diese Weise einen geschlossenen vertikalen Ifeual für Teilchen mit Übergrösse durch die Pangschale 40 bildet. Die Fangschale 40 ist in geeigneter Weise geneigt angeordnet, so dass sie durch das Sieb 32 hindurchtretende Teilchen mit Untergrösse auffängt und unter dem Einfluss der Schwerkraft zu einer Durchtrittsöffnung 48 für Teilchen mit Untergrösse fördert, die unmittelbar unter der bypass-Öffnung 34 des oberen Siebbodens 28 angeordnet ist. Die Durchtrittsöffnung 48 hat aus Gründen, die nachfolgend noch näher erläutert werden, lediglich die halbe Grosse der bypass-Öffnung 34. Unmittelbar unter der obersten

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Fangschale40 ist ein mittlerer Siebboden 50 angeordnet. Dieser besteht aus einem Tragring 52 und einem Sieb 54- und weist ein Paar von öffnungen 56, 58 auf. Die öffnung 56 liegt wieder direkt unter der Durchtrittsöffnung 48 in der Fangschale 40. Aufgrund der Neigung in der Schale 44 nimmt die Durchtrittsöffnung 48 in der Fangschale 40 die tiefste Lage ein, so dass die Öffnung 56 einen geschlossenen Kanal für Teilchen mit Untergrösse durch den mittleren Siebboden darstellt. Eine vertikale Trennwand 60 trennt die öffnungen 56 und 58 voneinander, die unmittelbar nebeneinanderliegen. Die öffnung 58 bildet die Durchtrittsöffnung für Teilchen mit Ubergrösse in den mittleren Siebboden. Unmittelbar unter dem mittleren Siebboden 50 ist eine mittlere Fangschale 62 angeordnet, die aus einem Tragring 64 und einer geneigten Schale 66 besteht und eine Durchtrittsöffnung 68 für Teilchen mit Untergrösse sowie einen mit Wandungen versehenen Durchtrittskanal 70 für Teilchen mit ubergrösse aufweist. Die Schale 66 liegt vollständig unter dem Sieb 5^ und ist so geneigt, dass Teilchen mit Untergrösse zur Durchtrittsöffnung 68 hin geleitet werden, die direkt unter der öffnung 56 des mittleren Siebbodens 50 liegt. Der mit Wandungen versehene Kanal 70 für die Teilchen mit Ubergrösse liegt direkt unter der Öffnung 58 des mittleren Siebbodens 50 und stellt einen geschlossenen Kanal in der mittleren Fangschale 62 für Teilchen mit Ubergrösse dar.

Direkt unter der nittleren Fan^schale 62 ist ein unterer Siebboden 72 angeordnet, der aus einem Tragring 7^ und einem Sieb

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76 besteht, eine Durchtrittsöffnung 78 für Teilchen mit Übergrösse, eine Prallplatte 80 und eine Durchtrittsöffnung 82 für Teilchen mit Untergrösse aufweist. Die Durchtrittsöffnung 82 . für Teilchen mit Untergrösse wird in gleicher Weise, wie dies für die Öffnungen 48 und 56 erläutert worden ist, mit der Durchtrittsöffnung 68 in dermittleren Fangschale 62 zusammen und bildet einen geschlossenen Kanal durch den unteren Siebboden 72 für Teilchen mit Untergrösse. Die Durchtrittsöffnung 78 für Teilchen mit Übergrösse liegt der Durchtrittsöffnung 82 diametral gegenüber und ist teilweise durch die Prallplatte 80 abgeschirmt. Diese wird durch eine vertikale Wand gebildet, die sich bis zur Unterseite der mittleren Fangschale 66 hin erstreckt. Die Funktion der Prallplatte 80 wird nachfolgend . noch im Zusammenhang mit Figur4 näher erläutert.

Der Bodenteil 12 der Vorrichtung (Figur 1) weist eine innere Trennwand 84 auf, die einen Durchlass 86 für Teilchen mit ·■ übergrösse von einem Durchlass 88 für Teilchen mit Untergrösse trennt. Der Durchlass 86 liegt direkt unter der Durchtrittsöffnung^ des unteren Siebbodens 72 und steht mit.einer Auslassöffnung 90 für Teilchen mit Übergrösse in Verbindung. Der Durchlass 88 liegt unter dem unteren Siebboden 72 und führt eigt zu einem Auslass 92 für Teilchen mit Untergrösse.

j.η i'M^ur 2 ist mit einer dick ausgezogenen Linie der Wog der 'Teilchen :;iit übergrösse, mit einer dünn ausgezogenen Linie der V/cg uü-T* Teilchen mit Untergrösse und mit einer gestrichelten

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Linie der Weg der im bypass geführten Luft durch die Siebvorrichtung eingezeichnet. Dementsprechend bewegen· sich die Teilchen mit Übergrösse über das obere Sieb 32 und fallen durch die Durchlässe 36 und 46 auf das mittlere Sieb 54. über dieses Sieb 5^- werden sie wieder quer gefördert und fallendurch die Durchlässe 58 und 70 auf das untere Sieb 76. Auch über dieses bewegen sie sich wieder umgehen die Prallplatte 80,fallen durch den Durchlass 78 und verlassen die Vorrichtung.

Die Teilchen mit Uhtergrösse passieren jedes der Siebe 32, und 76, gelangen in die entsprechenden Pangschalen 44, 66 und 88 und in den bypass-Luftkanal, wo sie durch den bypass-Luftstrom mitgenommen werden. Der vertikale bypass-Luftkanal wird durch die öffnungen 34, 48, 56, 68 und 82 gebildet.

Die Wirkungsweise des winkligen Leitbleches 18 ist in Figur graphisch dargestellt. Wie mittels der Pfeile angedeutet, ^T tritt-der pneumatisch geförderte Produktstrom am Einlass 16 ein und wird in Richtung auf den Rand, parallel zur Längsseite der Auslassöffnung 36 für die Teilchen mit Übergrösse sowie parallel zur Längsseite des bypass-Siebes 24 abgelenkt. In dor Praxis wird die Luftgeschwindigkeit auf diese Weise auf etwa 1/64 der Eintrittsgeschwindigkeit abgesenkt. Diese plötzliche Absenkung der Geschwindigkeit ermöglicht es dem su-pouaierten Produkt, seine Geschwindigkeit ebenfalls sehr rasch zu vermindern, so dass es auf die Oberseite des darunterliegendon Siebes 32 ..fällt. Auch der Aufprall der Teilchen auf

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die Unterseite der Abdeckung 10 führt zu deren Abbremsung, so dass sie auf das Sieb fallen. Durch diese Massnahmen wird die Anzahl der Teilchen mit Untergrösse, die direkt durch die Auslassöffnung J6 für die Teilchen mit Übergrösse hindurchfallen, auf ein Minimum verringert. Ganz lässt sich dies selbstverständlich nicht vermeiden. Wenn das obere Sieb 32 vollständig mit Teilchen bedeckt ist, bildet das bypass-Sieb 24 für die Luft den Weg des geringsten Widerstandes. Hierzu ist anzumerken, dass die normale Kreisbewegung, die die Siebe ausführen, die Teilchen auf den Sieben zu einer gleichmässigen Bedeckung nivelliert.

Ss ist möglich, dass Teilchen mit Übergrösse und Luft, die zum unteren Siebboden 72 gelangen, noch genügend Restgeschwindigkeit besitzen, um direkt quer über das Sieb 76 in den letzten Durchlass 78 für die Teilchen mit Übergrösse zu gelangen. Um dies zu verhindern, ist die Prallplatte 80 vorgesehen. Die· Pfeile in Figur 4 deuten an, wie die Prallplatte 80 die Bewegung derartiger Teilchen behindert und dazu führt, dass sie auf die Oberseite des Siebes 76 fallen, bevor sie zum Durchlass 78 gelangen.

In Figur 1 ist die Neigung der einzelnen Siebe und Fangschalen in Richtung auf die Durchlässe hin sehr übertrieben dargestellt. Die richtige Zuordnung, wie sie in der Praxis tatsächlich Anwendung findet, geht aus Figur 5 hervor. Diese Figur zeigt auch eine Grundplatte 94 für die Vorrichtung sowei Kreisel- oder

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Drehantriebe 96, die durch einen nicht dargestellten Antrieb angetrieben sind. Diese Teile sind herkömmlicher. Art und brauchen deshalb nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Bei durchgeführten Versuchen ergab sich für eine 1,2m Drehsiebvorrichtung, die mit den erfindungsgemässen Luft-bypass-Durchlässen ausgestattet war beim Sieben von Weizenmehl (spring patent wheat flour) durch ein 50 mesh-Sieb aus rostfreiem Stahl eine Kapazität von 18.000 kg je Stunde. Vor dem Einbau des Luft-bypasses und der weiteren erfindungsgemässen Merkmale hatte die gleiche Anlage eine Kapazität von nur 5.9OO kg je Stunde unter ähnlichen Bedingungen.

In dem vorliegenden Ausführungsbe'ispiel ist zwar erläutert, dass in der erfindungsgemässen Vorrichtung ein bypass-Sieb mit gleicher Maschenweite wie dasKLassiar-Sieb angeordnet ist. Es versteht sich jedoch, dass das bypass-Sieb in bestimmten Anwendungsfällen auch weggelassen werden kann, insbesondere dann, wenn der Einlass zur bypass-Leitung mit einem gewissen Höhenunterschied gegenüber der Einlassleitung angeordnet wird, so dass Teilchen mit Übergrösse durch das gasförmige Medium nicht zum Einlass der bypass-Leitung gefördert werden.

i Die Erfindung besteht somit kurz zusammengefasst in Folgendem: Zur Erhöhung der Kapazität der Siebvorrichtung wird ein Teil der Druckluft, die als Fördermittel für teilchenförmiges Material in die Siebvorrichtung dient, abgespalten und nach

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oben durch ein Sieb gleicher Maschenweite wie das Sieb geleitet. Von dort gelangt sie in eine b^as Da das Klassier-^Sieb folglich keine Luft durchzulassen bra.ueht, wird seine Kapazität erhöht« Die im bypass geführte Luft W/ir-d anseliliessend dazu herangezogen, die Materialt.eileh.en mit Untergrösse, die das Elassier-Sieb passiert haben (die fraktion) mitzunehmen und zu weiteren Verarbeitun zu fördern- Die Bettiefe auf dem obersten Klassiersieb kann dadureh erhöht werden, dass man am Auslass für das teilchenförmige Material mit Übergrösse (die G-robfraktipn) eine Sta.uplatte anordnet. Die Mitnahme von schnellen teilchen der Feinfraktion in die Teilchen mit tJbergrösse wird dadureh unter-; bunden, dass am Auslass für die Teilchen mit Übergrösse im letzten Siebboden eine Prallplatte vorgesehen wird.«

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Claims (12)

2221551 Patent- (Sehutz-)Ansprüche

1. Bruek-Siebvorrichtung zur Siebklassierung von teilchenförmigen! Material, mit einer Druckkammer, die im oberen Teil einen Einlass und im unteren Teil zwei Auslässe besitzt, durch einen quer verlaufenden Siebboden unterteilt ist und durch, einen Schwingantrieb bewegt wird, und bei der eine Leitung für Teilchen mit Übergrösse aus dem Raum über den Siebboden zu einem Auslass führt, dadurch gekennzeichnet, dass eine bypass-Leitung (34-, 4-8, 56, 68, 82) vorgesehen ist, die"aus dem Raum über dem Siebboden (28) in den unter den Siebboden (28, 50, 72) liegenden Raum mit den Auslassen (86, 88) führt.

2. . .Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

am Einlass zur bypass-Leitung ein bypass-Sieb (24·) ange·^· ordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einlassöffnung (16) zur Druckkammer ein Ablenkblech (18) angeordnet ist.

• ν

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

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dadurch gekennzeichnet, dass der Siebboden zum Eintritt der leitung für Teilchen mit Übergrösse hin geneigt ist.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das bypass-Sieb (24·) und das Sieb des Siebbodens die gleiche Maschenweite besitzen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Siebboden eine zu der bypass-Leitung hin geneigte Fangschale (4-Oj 62) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung für Teilchen mit Übergrösse in einer öffnung (36) an der Oberseite des Siebbodens (28) endet, die von einer Stauplatte (38) eingefasst ist. '

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Siebboden (50, 72) im unteren Teil der Vorrichtung unter der Fangschale (4-0., 62) angeordnet ist und die Oberseite jedes zusätzlichen Siebb^!odens (50, 72) mit der Leitung für die Teilchen mit, übergrösse, die Unterseite jedes zusätzlichen Siebbodens (50, 72) mit der bypass-Leitung in Verbindung steht und die

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Oberfläche jedes zusätzlichen Siebbodens (50, eine Öffnung (58, 78) für den Durchtritt der Teilchen mit Ubergrösse auf den darunterliegenden Siebboden aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (78) für die Teilchen mit Ubergrösse in dem untersten der zusätzlichen Siebböden (72) teilweise durch eine vertikale Prallplatte (80) abgeschirmt ist.

10. Verfahren zum Siebklassieren von teilchenformigem Material, bei dem das Material pneumatisch einem Schwingsieb zugeleitet wird und die durch das Schwingsieb getrennten Kornfraktionen getrennt weitergeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schwingsieb ein Teil des pneumatischen Fördermedium abgespalten, um das Schwingsieb im bypass geführt und zur Weiterförderung des das Schwingsieb passierenden teilchenförmigen Materials herangezogen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der abgespaltene Teil des pneumatischen Fördermediums vor der Führung im bypass um das Schwingsieb durch ein bypass-Sieb geleitet wird.

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12. Verfahren nach. Anspruch 10 oder 11, dadurch. gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des pneumatischen Fördermediums und damit des enthaltenen teilchenförmigen Materials unmittelbar nach dem Einlass in die Druckkammer des Schwingsiebes verringert wird, so dass die Teilchen auf die Oberseite des Schwingsiebes fallen.

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