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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf einen vertikalachsigen Hindsichter,
bei dem das Sichtgut durch ein um seine Achse umiaufendes Schleuderrad in rotierende
Bewegung versetzt und einer von außen nach innen verlaufenden Sichtströmung etwa
in der mittleren Zone entgegengeschleudert wird.
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Ein solcher Windsichter ist durch die DE-PS 894 803 bekannt geworden,
Jedoch hat er keine praktische Bedeutung erlangt; denn es hat sich bei der Erprobung
eines Prototyps gezeigt, daß nur eine unbefriedigende Trennschärfe der Sichtung
erreicht werden kann, daß die Trennschärfe mit zunehmender Gutbeladung der Sichtluft
sehr stark abnimmt und daß letztlich nur relativ grobes Sichtgut verarbeitet werden
kann.
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Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den bekannten
Windsichter so zu verbessern, daß bei einfachem konstruktivem Aufbau und hoher Gutbeladung
der Sichtluft eine Sichtung hoher Trennschdrfe erzielt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem bekannten vertikalachsigen
Windsichter, bei dem das Sichtgut durch ein um seine Achse umlaufendes Schleuderrad
in rotierende Bewegung versetzt und einer von außen nach innen verlaufenden Sichtstrenuns
etwa in der mittleren Zone entgegengeschleudert wird, die Sichtzone zur Nachsichtung
des Grobgutes als eine von der mittleren Zone des Schleuderrades sich nach außen
erstreckende, von konischen, mit dem Schleuderrad umlaufenden Wänden begrenzte erste
Sichtzone mit nach außen hin abnetmiender axialer Weite, und die Sichtzone zur Nachsichtung
des Feingutes als eine von der mittleren Zone des Schleuderrades
sich
nach innen erstreckende zweite Sichtzone in Form eines mit dem Schleuderrad umlaufenden
Schaufelrades mit axial beiderseits begrenzten Strömungskanälen ausgebildet. Durch
die mit dem Schleuderrad umlaufenden Begrenzungswände beider Sichtzonen wird der
Grenzschichteinfluß stehender Wände vermieden, so daß in Wandnähe weder Feingut
auf die Grobgutseite, noch Grobgut auf die Feingutseite gelangen kann. Zusätzlich
kann die Nachsichtung des Grobgut2s dadurch verbessert werden, daß der äußere Umfang
der konischen Begrenzungswände der ersten Sichtzone in axialer Richtung höher angeordnet
ist als ihr innerer Umfang. Das hat den Vorteil, daß das Sichtgut nach Verlassen
des Schleuderrades bereits etwas schräg von der Sichtluft angeströmt wird, was die
Umlenkung des auszuscheidenden Feingutes erleichtert, und daß das übrige, durch
den Einfluß der Schwerkr2ft und der Sichtluft nach unten abgelenkte Gut auf die
untere Begrenzungswand der ersten Sicntzone unter einem relativ steilen Winkel auftrifft,
was eine verbesserte Desagglomeration zusammenhaftender Gutteilchen zur Folge hat.
Ein besonders sauberes Grobgut kann schließlich erreicht werden, wenn am äußeren
Umfang der unteren Begrenzungswand der ersteP Sichtzone ein sich axial in die Sichtzone
erstreckender Abweisring angeordnet wird. Durch diesen werden Gutkörner, die sich
an der Begrenzungswand entlang nach außen bewegen und dabei den Strömungskräften
der Sichtluft nur wenig ausgesetzt sind, nach oben hin abgelenkt, so daß sie unter
einem Winkel zwischen etwa 450 und 900 in die Sichtluftstrbmung eintreten, wobei
noch vorhandenes Feingut besonders leicht von der Sichtluft nach innen mitgenommen
werden kann. Zur besseren Anpassung an das jeweilige Sichtgut und/oder die jeweilige
Trenngrenzenforderung kann der Abweisring auswechselbar angeordnet sein.
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Bei stark ansetzenden Sichtgütern kann ein feststehender Räumer vorgesehen
werden, der berührungsfrei in die Hohikehle zwischen Abweisring und unterer Begrenzungswand
der ersten Sichtzone eingreift und das dort eventuell haftende Sichtgut ablöst und
wieder der Sichtströmung zuführt.
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Zur Verbesserung der Nachsichtung des Feingutes ist es von Vorteil,
wenn das Schaufelrad der zweiten Sichtzone als Kanalrad mit konstanter Trenngrenze
über die radiale Erstreckung seiner StromungskanAle ausgebildet wird, wie es durch
die GB-PS 515 717 bekannt geworden ist. Ein solches Kanalrad besitzt radial gerichtete
Strömungskanäle, deren Querschnitt in Abhängigkeit vom Radius so groß gewählt wird,
daß für eine bestimmte Korngröße - die Trenngrenze - Zentrifugalkraft und Schleppkraft
der Luft Uber die gesamte radiale Erstreckung der Strömungskanäle im Gleichgewicht
sind.
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Damit wird erreicht, daß bei Korngrößen oberhalb der Trenngrenze
die Zentrifugalkraft, bei Korngrößen unterhalb der Trenngrenze dagegen die Schleppkraft
der Luft überwiegt, und zwar ebenfalls über die gesamte radiale Erstreckung der
Strömungskanäle Das Ergebnis ist ein spritzkornfreies Feingut.
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Die Trenngrenze kann durch Wahl der Schleuderraddrehzahl und/oder
der Sichtluftmngz festgelegt werden, die in bekannter Weise einstellbar gemacht
werden können.
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In Versuchen hat sich gezeigt, daß der erfindungsgemäß ausgebildete
Windsichter eine sehr hohe Trennschärfe auch bei hoher Beladung der Sichtluft mit
Sichtgut liefert, so daß mit relativ geringem Bauaufwand hohe Durchsätze erzielt
werden können. Ein Versuchsergebnis soll dies zahlenmäßig
zeigen:
Gesichtet wurde Yalksteinmehl mit d = 40 Um wobei der Schleuderraddurchmesser 315
mm betrug. Aufgabemenge 390 kg/h, Feingutmenge 240 kg/h, Trenngrenze d50 = 27 Um
Trennschärfegrad = d25/d75 = 0,75.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Windsichters soll an
Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 den Windsichter im Schmitt
Fig. 2 das Schleuderrad im Schnitt Fig. 3 das Schleuderrad in der Draufsicht, wobei
zwei verschiedene Schnittebenen dargestellt sind.
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Der in Fig. 1 gezeigte vertikalachsige Windsichter besteht aus dem
zylindrischen Gehäuseoberieil 1 mit dem tangential mündenden Ansaugkanal z für die
Sichtluft, dem konischen Gehäuseunterteil 3 mit dem Austrittsflansch 4 für den Grobgutabzug,
dem Schleuderrad 5, das über Welle 6 und Riemenscheibe 7 angetrieben wird, der Wellenlagerung
8, dem Aufgabetrichter 9, dem Absaugkanal 10 für Feingut und Sichtluft, und der
Spülluftkammer 11 mit Anschlußstutzen 12 und angeschraubtem Räumer 13.
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Fig. 2 und 3 geben das Schleuderrad 5 in vergrhßertem Maßstab wieder.
Die Nabe 14 stellt mit ihrem scheibenförmigen Teil und den darauf angeordneten Verteilerschaufeln
15 einen Streuteller dar, mit dem das Sichtgut etwa in der mittleren Zone des Schleuderrades
der Sichtströmung entgegengeschleudert wird. Von oben her wird dieser Streuteller
von der Scheibe 16 abgedeckt, die in ihrem äußeren Umfangsbereich die obere konische
Begrenzungswand 17 der ersten Sichtzone 18 bildet. Deren untere konische Begrenzungswand
19 wird von der Scheibe 20 gebildet, die an ihrem äußeren
Umfang
einen axial gerichteten Abweisring 21 aufweist, und die mit ihrem inneren Teil zusammen
mit der flabe 14 die zweite Sichtzone 22 begrenzt.
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In dieser Sichtzone 22 sind keilähnliche Formstiicke 23 zwischen Nabe
14 und Scheibe 20 eingesetzt und mit dieser durch Paßstifte 24 verbunden, so daß
radial verlaufende Strömungskanäle 25 entstehen. Die Formstücke 23 sind so ausgebildet,
daß der Querschnitt eines Strömungskanals 25 an jeder Stelle seiner radialen Erstreckung
stets umgekehrt proportional der Wurzel aus dem zugehGrigen Padius ist, wobei die
axiale Erstreckung der Strömungskanäle konstant ist. Nabe 14, Scheiben 16 und 20
und ein zusätzlicher, auf Scheibe 16 aufgesetzter Dichtring 26 sind durch die Schrauben
27 miteinander verbunden.
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Das Sichtgut gelangt aus dem luftdicht abgeschlossenen Aufgabetrichter
9 auf den von der habe 14 gebildeten Streuteller und wird mit Hilfe der Verteilerschaufeln
15 gleichnäßig in Umfangsricntung erteilt, dabei dispergiert und dann der zwischen
den konischen Begrenzungswänden 17 und 19 von außen nach innen verlaufenden Sichtströmung
der durch den Ansaugkanal 2 eingetretenen Sichtluft entgegengeschleudert. In der
ersten Sichtzone 18 werden feine Körner nach innen umgelenkt und mit der Sichtluft
in die Stromungskanäle 25 der zweiten Sichtzone 22 gebracht, wo eventuell mitgerissene
Grobgutkörner durch die bei ihnen über die gesamte radiale Erstreckung der Strömungskanäle
25 überwiegend9 Fliehkraft wieder nach außen in die erste Sichtzone gefördert werden,
so daß eine scharfe Begrenzung des Feingutes zur groben Seite bewirkt wird. Grobe
Körner werden nach Verlassen des Streutellers unter dem Einfluß der Schwerkraft
und der Sichtstronung nach unten gegen die untere Begrenzungswand 19 geschleudert,
wodurch eine besonders gute Desagglomerierung zusammenhaftender
Gutteilchen
erzielt wird. Durch den Abweisting 21 werden diese Gutteilchen schließlich nach
oben hin abgelenkt, so daß sie unter einem Winkel zwischen etwa 45° und 90° in die
Sichtluftströmung eintreten, wobei noch vorhandene Feingutteilchen besonders leicht
nach innen mitgenommen werden. Der an der Spülluftkammer 11 befestigte Räumer 13
sorgt dafür, daß eventuell in der Hohkehle zwischen Abweisring 21 und unterer Begrenzungswand
19 haftendes Sichtgut abgelöst und der Sichtströmung zugeführt wird.
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Das nachgereinigte Grobgut tritt vom Umfang des Schleuderrades 5 in
das Gehäuseoberteil 1 aus und wird nach unten in das Gehäuseunterteil 3 selenkt,
wo es von einer ani Austrittsflansch 4 luftdicht angeschlossenen Austragsvorrichtung
abgezogen wird. Das grobgutfreie Feingut wird zusainwen Mit der Sichtluft zentral
aus dem Schleuderrad 5 abgesaugt und durch den Absaugkanal 10 einem hier nicht dargestellten
Abscheider für das Feingut zugeführt. Die Strömung erzeugt ein du Abscheider nachgeschaltetes
Gebläse, das in seiner Förderleistung einstellbar ist. Die Gebläseabluft kann als
Sichtluft wieder dem Ansaugkanal 2 zugeführt werden. Die Abdichtung des Schleuderrades
5 gegen die stehenden Sichterteile erfolgt mit einfachen, luftdurchspülten Spalten.
Zur Trennung der Grobgutseite von der Feingutseite dient die Spülluftkammer 11,
in der ein leichter Oberdruck gegenüber allen übrigen Innenräumen des Windsichters
hergestellt wird, erforderlichenfalls durch Einleiten von Preßluft durch den Anschlußstutzen
12. Dieser Oberdruck bewirkt eine Spülströmung sowohl von der Spülluftkammer 11
nach außen durch den Spalt zwischen Wand der Spülluft kammer und Schleuderrad 5,
so daß hier ein Durchtreten von Grobgut verhindert wird, als auch von der Spülluftkammer
11 nach innen durch den
Spalt zwischen Schleuderrad 5 und Absaugkanal
HO, so daß hier ein Durch treten von Feingut verhindert wird. Ein Obertreten von
ungesichtetem Aufgabegut auf die Grobgutseite wird mit einer vom Gehauseinnernraum
in das Schleuderrad 5 gerichteten Spülluftströmung durch den Spalt zwischen Dichtring
26 und Aufgabetrichter 9 vermieden Die in der Lagerung 8 geführte Welle 6 mit dem
Schleuderrad 5 wird über die Rienenscheibe 7 in Drehrichtung 28 angetrieben wobei
die jeweils erforderliche Drehzahl durch entsprechende Wahl der Riemenübersetzung
und/oder Einstellung über Regelgetriebemotor erfolgen kann.