DE2356525A1

DE2356525A1 - Einrichtung zum mechanischen abscheiden kleinster partikel aus einem siebgut

Info

Publication number: DE2356525A1
Application number: DE19732356525
Authority: DE
Inventors: Jack Elliot
Original assignee: LONGTHORN BRIAN
Current assignee: LONGTHORN BRIAN
Priority date: 1972-11-14
Filing date: 1973-11-13
Publication date: 1974-05-16
Also published as: FR2213107B1; FR2213107A1; IT996965B; GB1406269A; JPS49135265A

Description

Einrichtung zum mechanischen Abscheiden kleinster Partikel aus einem Siebgut

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung kleinster Partikel aus einem annähernd pulverförmigen Gut auf mechanischem Weg bestehend aus einem einem Siebrahmen aufweisenden Siebrahmen und einem diesem augeordneten Vibrator.

Das Abscheiden von Teilchen mit einer Seilchengröße von mehr als 150 micron mit Hilfe eines 100 Raster Siebes (100 mesh British Standard) oder eines gröberen

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Siebes aus einem Siebgut stellt bekanntlich kein großes Problem dar. Wesentlich schwieriger ist es jedoch, Partikel kleinerer Teilchengröße auf mechanischem Weg abzuscheiden. Feinkörniges Gut, beispielsweise Talkum, Mehl, Milchpulver und Kakao setzen sich leicht über die gesamte Fläche des Siebes oder des Filters abf ferner bestellt die Gefahr, daß sie infolge der Hüttelbewegung der jeweiligen Siebeinrichtung in die Luft aufgewirbelt werden. Aus diesem Grund ist das Abscheiden feiner Partikel mit Hilfe von oszillierenden oder schwingenden Siebeinrichtungen unbefriedigend und unwirtschaftlich.

Das Abscheiden aus annähernd puderförmigem Gut ist daher auch schon mit Hilfe von sog. Fliehkraftabscheidern durchgeführt worden, bei denen der Puder durch eine zylinderförmiges Siebeinrichtung hindurahgeleitet wird, doch auch dieses Verfahren stellt nicht zufrieden, da die eigentliche Siebfläche hierbei ebenfalls von den feinen Puderteilchen überdeckt und verstopft wird. Das zur Zeit beste Verfahren für das Abscheiden solch puderförmigen Gutes ist im Augenblick das sog. Zyklonabscheiden, bei dem das jeweilige Gut in einen Luftstrom eingeführt und durch ein Zyklonsystem hindurchgeleitet wird. Hierin werden die abzuscheidenden feinen Partikel in der einen, die größeren Partikel in der anderen Richtung geleitet. Der mit den feinen Partikeln beladene Luftstrom wird anschließend gefiltert, um die gewünschten Partikel zu gewinnen. Dieses Verfahren ist mühevoll und kostspielig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe das Abscheiden von feinsten Partikeln aus einem nahezu puderförmigen Ausgangsmaterxal unterschiedlicher Konsistenz mit einfachen Mitteln wirtschaftlich durchführbar ist.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß Siebträger und Siebrahmen über eine dazwischenliegende

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elastische Schicht miteinander verbunden sind, und daß der Siebrahmen über eine Kupplungsvorrichtung mit einem Ultraschallgenerator verbunden ist.

Die dem Siebrahmen über den Ultraschallgenerator zusätzlich aufgezwungene Vibration führt dazu, daß die eigentliche Siebeinrichtung ständig gereinigt wird und sich keine Partikel des zu behandelnden Gutes darauf absetzen und die Sieböffnungen blockieren, so daß sich auch feinpulvriges und klebriges Gut verarbeiten läßt. Das sog. "Abdecken", das Abgleiten des zu behandelnden Gutes über die bereits von anderen Partikeln verschlossenen öffnungen in der Siebeinrichtung wird auf diese Weise vermieden. Die elastische Vorrichtung zwischen dem Siebrahmen und dem Siebträger beschränkt die Ultraschallvibration auf den eigentlichen Siebrahmen und dient gleichzeitig als Dämpfungseinrichtung für die Ultraschallschwingungen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Siebrahmen in der Siebebene mit dem Siebträger allseitig durch die elastische Vorrichtung verbunden, wobei die elastische Vorrichtung erfindungsgemäß aus Streifen eines nachgiebigen Materials, vorzugsweise aus Gummi besteht, das zwischen Siebträger und Siebrahmen vorgesehen ist.

Vorteilhaft ist es, wenn dem Siebrahmen mindestens zwei Ultraschallgeneratoren zugeordnet sind.

Die Anzahl der Ultraschallgeneratoren und deren Anbringungsort hängt von der Größe der jeweiligen Siebfläche ab. Beispielsweise ist für ein kleines Sieb ein einziger Ultraschallgenerator ausreichend. Siebe mit größerer Fläche erfordern gegebenenfalls einen Ultraschallgenerator an jeder. Seite und für im wesentlichen längliche Siebe sind über deren gesamte Länge in bestimmten Abständen Generatoren vorzusehen. Die für einen bestimmten Arbeits-

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Vorgang erforderliche Anzahl von Generatoren und deren Anbringungsort lassen sich.durch Versuche leicht ermitteln.

Für die Erzeugung der zusätzlichen Schwingungen des Siebes kann jeder herkömmliche Ultraschallgenerator verwendet werden, dessen Abtriebsteil jedoch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung direkt mit dem Siebrahmen zu verbinden- ist. Um Leistungsverluste an der Kupplung möglichst klein zu halten, erfolgt die Verbindung vorzugsweise über eine starre Kupplung.

Der Ultraschallgenerator ist vorzugsweise abstimmbar ausgebildet. Die Frequenz der Ulatraschallschwingungen spielt zwar keine entscheidende Holle, jedoch gibt es für alle vorgegebenen Parameter des zu behandelnden Gutes, für die eigentlichen Siebvorrichtungen und für die Ausbringgeschwindigkeit des Gutes auf das Sieb einen Amplitudenbereich der Ultraschallschwingungen, der einen optimalen Betrieb gewährleistet. Bis jetzt ist davon auszugehen, daß die jeweilige Amplitude rechnerisch nicht zu ermitteln ist, da zuviele Faktoren zu berücksichtigen sind. Durch die Verwendung eines abstimmbaren Ultraschallgenerators für den Antrieb der Siebeinrichtung kann der Ultraschallgenerator leicht auf optimale Bedingungen für jeden beliebigen Siebvorgang durch bloßes Beobachten des zu siebenden Gutes eingestellt werden. Das Einstellen des Ultragenerators braucht nur so lange zu erfolgen, bis das Siebgut störungsfrei und gleichmäßig über die Siebeinrichtung gleitet, ohne daß sich an dieser an irgendeiner Stelle Siebgut ablagert.

Denkbar ist aber auch, einen mit fester Frequenz und vorgegebener Amplitude arbeitenden Ultraschallgenerator zu verwenden, in diesem Fall erfolgt die Anpassung in

⁺) schall .

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Abhängigkeit von den Parametern des' Siebgutes und den Eigenschaften der Siebeinrichtung durch entsprechende Einstellung der Ausbringgeschwindigkeit des Siebgutes auf die Siebeinrichtung.

Wie die Erfahrung gezeigt hat, muß entweder die Amplitude der Ultraschallwellen vergrößert oder die Ausbringgeschwindigkeit des Siebgutes verringert werden, wenn beispielsweise das Ausscheiden von kleineren Partikeln durch feinmaschige Siebeinrichtungen gefordert wird oder wenn zäheres Gut auszuscheiden ist, wobei die Zähigkeit auf extreme Reinheit, Feuchtigkeitsgehalt oder andere Faktoren zurückzuführen ist. Bei Verwendung eines aus einem Gewebe bestehenden Siebes erhöht sich der Einfluß der Luftfeuchtigkeit, da das Gewebe unter feuchteren Bedingungen erschlafft.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen;

Figur 1 schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung teilweise im Schnitt und

Figur 2 ein Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1„

An jeder Seite eines Sockels Λ, dessen Unterseite Stoßdämpfer 2 aufweist, sind mehrere Federelemente 3 angeordnet, die aus Stahl, Metall oder Schichtstoffen aus Holz, Kunststoff oder dgl. Material bestehen können, vgl. Figur 1. Die vom Sockel abgewandten freien Enden der Federelemente sind an einem Siebträger 4- befestigt. Auf dem Sockel Λ ist ein Motor 5 angeordnet, der über ein herkömmliches nicht näher dargestelltes die senkrechte Bewegungskomponente des Siebträgers unterdrückendes Pendelgestänge 6 den Siebträger antreibt. Der Siebträger führt also beim Antrieb durch den Motor 5

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eine Mn- und hergehende Bewegung aus.

Der Siebträger enthält gemäß Figur 2 zwei Seitenwandungen 6 und 7 mit nach außen gerichteten Flanschen 8 und 9 an ihren jeweils oberen Enden sowie zwei Stirnplatten 10 und 11(vgl. Figur 1) mit nach außen gerichteten Flanschen 12 und 13 an ihren jeweils oberen Enden. Zwischen den Seitenplatten erstreckt sich eine Grundplatte 14- und ein als Verstärkung dienendes·, im Querschnitt im wesentlichen U-förmiges Teil 15 ist unterhalb der Grundplatte 14 mit den beiden Seitenplatten verbunden. Alle Teile des Siebträgers sind miteinander verschweißt, während das U-förmige Yerstärkungsteil außerdem über Schrauben 16 mit der Grundplatte 14- verschraubt ist. Zwischen den Seitenplatten und 7 ist an einem Ende des Siebträgers eine Führungsplatte 17 angeschweißt, die zu einer Austrittsöffnung 18 der Endplatte 10 führt. Im Bereich der Grundplatte 14 ist eine weitere Austrittsöffnung 19 vorgesehen;(Fig.1).

Mit den Sei ten wandungen 6 und '7 sind ferner zwei sich in Längsrichtung erstreckende Winkeleisen 20 und 21 verschweißt. In entgegengesetzter Richtung verlaufende Winkeleisen 22 und 23 sind oberhalb der Winkeleisen 20 und 21 angeordnet und sind an den Seitenwandungen 6 und 7 über Schraubverbindungen 24 und 25 befestigt. Die Schrauben sind durch senkrecht vorgesehene Langlöcher in den Seitenwandungen 6 und 7 geführt. Mit den Winkeleisen 20 bis 23 sind jeweils aus nachgiebigem Material z.B. aus Gummi bestehende Streifen 26 bis 29 verbunden. Jeder Streifen ist im Querschnitt im wesentlichen L-förmig, wobei alle Streifen einen mit dem Bezugszeichen 30 versehenen Siebrahmen 30 abstützen. Der Siebrahmen besteht aus zwei längsseitig verlaufenden Teilen 31 und32,

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die jeweils zwischen die Streifen 26 "und 28 bzw. 27 und 29 eingespannt; sind. Der Rahmen weist außerdem in Querrichtung verlaufende Teile 33 und 34 auf, von denen das Teil 33 auf den nachgiebigen mit der Führungsplatte 17 verbundenen Streifen 35 "und 36 aufliegt* Die Rahmenteile 31 "bis 34- nehmen das eigentliche Sieb 37 auf.

An das Rahmenteil 34- ist ein Kupplungsansatz 38 angeschweißt, der mit dem Ausgang 39 eines Ultraschallwandlers 40 (Schallkopf) über einen Kupplungsbolzen 41 und eine Kupferscheibe 42 verbunden ist. Das Ende des Kupplungsansatzes ragt durch eine Öffnung in der Seitenplatte 11 des Siebträgers und durch eine Scheibe 43 aus nachgiebigem Gummi, die sich über die gesamte Breite der Endplatte 11 erstreckt. Der Ultraschallwandler 40 ist an dem Siebträger 4 angeordnet, während seine leitungen 44 zu einer nicht näher dargestellten Steuereinrichtung führen.

Oberhalb des Siebträgers ist eine Einfüllschütte 45 vorgesehen, die eine in ihrem Querschnitt veränderbare Austrittsöffnung 46 aufweist. Mt der Einfüllschütte 45 ist ein Vibrator 45 verbunden. Schütten mit veränderbarer Austrittsöffnung und Vibratoren sind herkömmlicher Bau- . art. Beispielsweise kann ein elektomagnetischer Vibrator in Form eines Ultraschallgenerators verwendet werden.

Für den Betrieb der Einrichtung wird in den Siebrahmen ein geeignetes Siebmaterial eingebracht, wobei die Art des Materials und die Maschendichte in Abhängigkeit des jeweils zu siebenden Gutes gewählt werden. Als Siebmaterial kann ein herkömmliches Gewebe, Kunststoff, Drahtgewebe oder ein anderes metallisches Siebmaterial dienen. Der Siebrahmen wird beim Einschalten des Motors 5 in Vibration versetzt. Anschließend wird der Ultraschallwandler 40 eingeschaltet und das Siebgut gelangt von der

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Einfüllschütte 45 auf das Siebmaterial 37. Das aus dem Siebmaterial gebildete eigentliche Sieb wird, wie aus der Beschreibung hervorgeht, über den Ultraschallgenerator und den Motor 5 in Vibration versetzt. Die Ausbringgeschwindigkeit des Schüttgutes und die Amplitude der Ultraschall-Schwingungsleistung werden derart aufeinander abgestimmt bis das Schüttgut mit derselben Geschwindigkeit auf das Sieb gelangt, mit der es von diesem herunter transportiert wird, und zwar Teilchen, die in bezug auf das gewünschte Siebgut kleiner oder größer sind. Kleinere Teilchen fallen durch das Sieb und sammeln sich auf der Grundplatte 14 des Siebträgers, auf der sie aufgrund der Vibration durch die Austrittsöffnung 19 herausfallen. Größere Teilchen gelangen dagegen über die Oberfläche des Siebes zu der Seitenplatte 17 und von dort zu der Austrittsöffnung

Die Anpassung der Schuttgeschwindigkeit und der Ultraschall- Amplitude kann für jedes zu siebende Gut und für jedes zur Verwendung gelangende Sieb in einfacher Weise durch bloßes Beobachten des Siebgutes erreicht werden. Es ist hierbei lediglich darauf zu achten, daß das Siebgut nicht -von dem Sieb in die Luft gewirbelt wird, sondern stetig über das Sieb hinweggleitet, ohne daß sich an irgendeiner Stelle des Siebes Siebgut absetzt.

Die Wirksamkeit des beschriebenen Verfahrens ist für das Sieben von Gummiarabikum durchschnittlicher Teilchengröße von 40 y. durch ein "200 Easter" Sieb (British Standard) d.h. einem Sieb mit einer Maschenweite von 45 u getestet worden. Gummiarabikum ist bekanntlich ein überaus schwierig zu siebendes Material. Bei dem Versuch wurde eine Siebfläche von ca. 1,27 h*² benutzt unter Verwendung von zwei Ultraschallgeneratoren, jeweils einer zu jeder Seite des Siebes, von denen jeder eine Leistung von 150 Watt bei einer Frequenz von 23 Khz aufwies.

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Der Neigungswinkel des Siebes in bezug auf die Horizontale betrug 3°· Das Gummiarabikum wurde dem Sieb mit einer Ausbringgeschwindigkeit von 250 kg/h zugeführt, wovon 90 % durch das Sieb hindurch gingen während 10 % über das Sieb hinwegglitten,. Es trat keine Verstopfung am Sieb auf und die Siebleistung betrug 100%, wie sich aus einer Analyse des aufgeschiedenen Materials ergab. Das ausgeschiedene Material enthielt keine Partikel, deren Größe 40uoder weniger betrug.

Patentansprüche

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Claims

BRIAN LONGTHOEN Deisenhofen, 12.11.73 4 Li R / Lindsay Road, P 213/73 Garforth, Yorkshire, Pu/mo England JACK ELLIOT 30 Parsonage Road Methley, Leeds, Yorkshire, England Patentansprüche

1. Einrichtung zum Abscheiden kleinster Partikel aus einem annähernd pulverformigen Gut auf mechanischem Weg,bestehend aus einem einen Siebrahmen aufweisenden Siebträger, und einem diesem zugeordneten Vibrator,dadurch gekennzeichnet , daß zwischen Siebträger (4) und Siebrahmen (30) eine elastische Vorrichtung (26 bis 29) vorgesehen ist, und daß der Siebrahmen über eine Kupplungsvorrichtung mit einem Ultraschallgenerator (40) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Siebrahmen (31» 32) in der Siebebene mit dem Siebträger (4) allseitig durch die elastische Vorrichtung (26 bis 29) verbunden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η - · zeichnet , daß die elastische Vorrichtung (26 bis 29) aus Streifen eines nachgiebigen Materials, vorzugsweise aus Gummi besteht, das zwischen Siebträger (4) und Siebrahmen (30) vorgesehen ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet , daß der Siebrahmen (31 > 52, 33, 34) sich in Längs- und in Querrichtung erstreckende Teile aufweist, von denen die längsseitigen !Teile (31₅ 32) zwischen entgegengesetzt zueinander abgewinkelten Winkelstücken (20, 22 und 21, 23) eingespannt ist, die sich in Längsrichtung zu den Seitenwandungen (6,7) des Siebträgers (4) erstrecken, und daß Streifen (26, 28 und 27, 29) elastischen Materials zwischen jedem Winkelstück und dem Längsteil vorgesehen sindj vgl. Figur 2.

5« Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Siebrahmen (30) direkt mit dem Ultraschallgenerator (40) über eine im wesentlichen starre Kupplung (34-, 38» 4-1, 42) verbunden ist.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Siebrahmen (30) zwei oder mehr Ultraschallgeneratoren (40) direkt verbunden sind.

7. Einrichtung nach einem oder'mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die Ultraschallgeneratoren abstimmbar ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß bei Terwendung eines nicht abstimmbaren Ultraschallgenerators (40) die Ausbringgeschwindigkeit des Siebgutes auf die Siebeinrichtung (30) einstellbar ist.

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