DE2221556C3 - Druck-Siebvorrichtung zur Siebklassierung von teilchenförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druck-Siebvorrichtunj zur Siebklassierung von teilchenförmigem Material, mi einer Druckkammer, die im oberen Teil einen Einlaf. und im unteren Teil zwei Auslässe besitzt, die durch einen quer verlaufenden Siebboden unterteilt unc durch einen Schwingantrieb bewegt ist, und bei dei eine Leitung für Teilchen mit Übergröße mit dem Raum über dem Siebboden in Verbindung steht Die Erfindung befaß; sich somit mit Vorrichtungen zur Siebklassierung, 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 teilchenförmigem 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 Maschenweite 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 übr 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 Siebboden hindurchgeblasen werden. Die ganze Luft strömt entweder durch den Siebboden oder in den Auslaß Tür 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 Untergröße erhält. Eine typische Siebvorrichtung der hier erläuterten Art ist beispielsweise aus der USA.-Patentschrift 32 50 389 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-Siebvorrichtungen 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 teilchenförmigem Material dar, d. h., der 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

Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Siebvorrichtung, aus der das Prinzip der vorliegenden Erfindung hervorgeht,

F ig. 2 eine perspektivische Sprengdarstellung der wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung, aus der der Fluß der Teilchen mit Übergröße und Untergröße sowie der Luft hervorgeht,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Luftströmung in der Nähe des Einlasses,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Bewegung der Teilchen mit Übergröße über den untersten Siebboden, die die Wirkungsweise einer Stoßschwelle demonstriert, und

F i g. 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 mit Untergröße von allen drei Siebboden her eingeleitet werden. Dieser Kanal 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 Übergröße 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 Übergröße in dem unteren Siebboden ist eine Luft-Prallplatte angeordnet, um zu verhindern, daß mit hoher Geschwindigkeit ankommende Teilchen ohne sorgfältige Siebung hindurchgeblasen werden.

Gemäß der Darstellung in den F i g. 1 und 2 besteht die Druck-Drehsiebvorrichtung au.s einer kuppelförmigen 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 ge schaffen wird. Da nur geringe Drücke zur Anwendung gelangen, etwa 0,35 bis 1,05 atii, ist eine schwere Konstruktion nicht erforderlich.

Die Abdeckung 10 besitzt ein zentral angeordnetes Einlaßrohr Ki. an dessen äußerern Ende ein geeigneter, flexibler (nicht gezeigter) Anschluß befestigt werden kann. Ein winkelförmiges Leitblech 18, das unterhalb der Einlaßöffnung des Einlaßrohres 16 angeordnet ist, lenkt den eintretenden, teilchentragenden Luftstrom in einer Weise ab, die im Zusammenhang mit F i g. 3 noch näher erläutert ist Eine an der Unterseite der Abdek- kung 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

to 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 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 an-

i$ grenzend 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 Kanal für Teilchen mit Übergröße durch die Fangschale 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 Größe der Bypass-Öffnung 34. Unmittelbar unter der obersten Fangschale 40 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. Auf Grund 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 öff-

j5 nung 58 bildet die Durchtrittsöffnung für Teilchen mit Übergröße 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 Übergröße aufweist. Die Schale 66 liegt vollständig unter dem Sieb 54 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 Übergröße liegt direkt unter der öffnung 58 des mittleren Siebbodens

50 und stellt einen geschlossenen Kanal in der mittleren Fangschale 62 für Teilchen mit Übergröße dar.

Direkt unter der mittleren Fangschale 62 ist ein unterer Siebboden 72 angeordnet, der aus einem Tragring 74 und einem Sieb 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 der mittleren 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 F i g. 4 näher erläutert.

Der Bodenteil 12 dei Vorrichtung {F i g. 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 78 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 geneigt zu einem Auslaß 92 für Teilchen mit Untergröße.

In F i g. 2 ist mit einer dick ausgezogenen Linie der Weg der Teilchen mit Übergröße, mit einer dünn ausgezogenen Linie der Weg der Teilchen mit Untergröße und mit einer gestrichelten 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 54 werden sie wieder quer gefördert und fallen durch 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 Untergröße passieren jedes der Siebe 32, 54 und 76, gelangen in die entsprechenden Fangschalen 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 F i g. 3 graphisch dargestellt. Wie mittels der Pfeile angedeutet, tritt der pneumatisch geförderte Produkt-Strom 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 der Praxis wird die Luftgeschwindigkeit auf diese Weise auf etwa '/64 der Eintrittsgeschwindigkeit abgesenkt Diese plötzliche Absenkung der Geschwindigkeit ermöglicht es dem suspendierten Produkt seine Geschwindigkeit ebenfalls sehr rasch zu vermindern, so daß es auf die Oberseite des darunterliegenden Siebes 32 fällt Auch der Aufprall der Teilchen auf die Unterseite der Abdekkung 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 36 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.

Es 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 F i g. 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 F i g. 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 F i g. 5 hervor. Diese Figur zeigt auch eine Grundplatte 94 für die Vorrichtung sowie Kreisel- oder Drehantriebe 96, die durch einen nicht dargestellten Antrieb ange-

J5 trieben sind. Diese Teile sind herkömmlicher Art und brauchen deshalb nicht in einzelnen erläutert zu werden.

Bei durchgeführten Versuchen ergab sich für eine 12 m Drehsiebvorrichtung, die mit den erfindungsgemäßen Luft-Bypass-Durchlässen ausgestattet war, beim Sieben von Weizenmehl 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 5 900 kg je Stunde unter ähnlichen Bedingungen.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwar erläutert daß ir. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Bypass-Sieb mit gleicher Maschenweite wie das Klassier-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 an-

geordnet wird, so daß Teilchen mit Übergröße durch das gasförmige Medium nicht zum Einlaß der Bypass-Leitung gefördert werden.

Die Erfindung besteht somit kurz zusammengefaßt aus 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 oben durch ein Sieb gleicher Maschenweite wie das Klassier-Sieb geleitet. Von dort gelangt sie in eine Bypass-Leitung. Da das Klassieir-Sieb folglich keine Luft durchzulassen braucht, wird seine Kapazität erhöht Die im Bypass geführte Luft wird anschließend dazu herangezogen, die Materialteilchen mit Untergröße, die das Klassier-Sieb passiert haben (die Feinfraktion) mitzunehmen und zu weife teren Verarbeitungsstationen zu fördern. Die Bettiefe auf dein obersten Klassiersieb kann dadurch erhöht werden, daß man am Auslaß für das teilchenförmige Material mit Übergröße (die Grobfraktion) eine Stauplatte anordnet Die Mitnahme von schnellen Teilchen der Feinfraktion in die Teilchen mit Übergröße wird dadurch unterbunden, daß am Auslaß für die Teilchen mit Übergröße im letzten Siebboden eine Prallplatte vorgesehen wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche: *■"'

1. Druck-Siebvorrichtung zur Siebklassierung von teilchenförmigem Material, mit einer Druckkam· rner, die im oberen Teil einen Einlaß und im unteren Teil zwei Auslässe besitzt, die durch einen quer verlaufenden Siebboden unterteilt und durch einen Schwingantrieb bewegt ist 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 (34,48,56,68,82) 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) angeordnet ist

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

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, 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 5, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Siebboden eine zu der Bypass-Leitung hin geneigte Fangschale (40,62) 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 (40, 62) angeordnet ist und die Oberseite jedes zusätzlichen Siebbodens (50, 72) mit der Leitung für die Teilchen mit Übergröße, die Unterseite jedes zusätzlichen Siebbodens (50, 72) mit der Bypass-Leilung in Verbindung steht und die Oberfläche jedes zusätzlichen Siebbodens (50, 72) eine öffnung (58, 78) für den Durchtritt der Teilchen mit Übergröße so auf den darunterliegenden Siebboden aufweist.

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

10.Verfahren zum Siebklassieren von teilchenförmigem 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 Fördermediums abgespalten, um das Schwingsieb im Bypass geführt und zur Weitcrförderung des ausgetragenen teilchenförmigen Materials herangezogen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit de pneumatischen Fördermediums und damit des ent haltenen teilchenförmigen Materials unmittelbaj nach dem Einlaß m die Druckkammer de Schwingsiebes verringert wird.