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Windsichter
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Die Erfindung betrifft einen Windsichter, enthaltend einen zentral
mit Sichtgut beschickten Rotor mit nach außen verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanälen
sowie mit zwischen aufeinanderfolgenden Sichtgut-Aufgabekanälen angeordneten Absaugräumen,
ferner enthaltend wenigstens zwei in axialer Verlängerung des Rotors auf unterschiedlichen
Seiten des Rotors angeordnete, an die Absaugräume angeschlossene Absauggehäuse sowie
einen das untere Absauggehäuse mit Abstand umgebenden Sammeltrichter für die Grobfraktion
des Sichtgutes.
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Ein Windsichter der zuvor erläuterten Art ist durch ein Ausführungsbeispiel
der DE-OS 28 17 725 bekannt.
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In diesem Falle ist jedoch nur eine Trennung des aufgegebenen Sichtgutes
in eine Feinfraktion und eine Grobfraktion möglich, wobei das Grobgut radial aus
dem Rot:or ausgeworfen und in dem Sammeltrichter nach unten abgezogen wird, während
die Feinfraktion ohne weitere Trennung zum Teil durch in oberes Absauggehäuse und
zum anderen Teil durch ein unteres Absauggehäuse abgezogen wird. Eine solche Ausführungsform
bietet sich in der Hauptsache für große Durchsatzleistungen mit relativ hohem Feingutanteil
an.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Windsichter
der eingangs genannten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß er mit relativ einfachen
konstruktiven Mitteln eine zuverlässige Trennung in ehr als zwei Fraktionen gestattet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen
Absaugräume in mehrere in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Absaugkanäle unterteilt
sind und diese Absaugkanäle an gesonderte, zur Abführung wenigstens einer Mittelfraktion
und einer Feinfraktion des Sichtgutes bestimmte Absauggehäuse angeschlossen sind.
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Mit dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es also möglich;
das aufgegebene Sichtgut in wenigstens drei verschiedene Körnungsfraktionen, nämlich
eine Grobfraktion und wenigstens ene Mittelfraktion und eine Feinfraktion zu trennen.
Hierbei macht man sich die Erkenntnis zunutze, daß das am Außenumfang des Rotors
aus den Sichtgut-Aufgabekanälen ausgeschleuderte Gesamtsichtgut durch den - auf
den Rotor bezogen -von auBen nach innen wirkenden Sichtluftstrom in solcher Weise
beeinflußt wird, daß sich in Umfangsrichtung, entgegen dem Drehsinn des Rotors,
über die Länge der Umfangsöffnung jedes Absaugraumes der Kornaufbau des abgesaugten
Gutanteiles von fein nach gröber ändert. Damit können in Umfangsrichtung jedes Absaugraumes
bzw. der Umfangsdffnung dieses Absaugraumes verhältnismäßig klare Trennungen hinsichtlich
der Feinheit der in diese Absaugräume eintretenden Sichtgutanteile erzielt werden.
Je nach der gewUnschten Anzahl der Fein- und Mittel fraktionen kann dementsprechend
dann jeder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sichtgut-Aufgabekanälen angeordnete,
sektorförmige Absaugraum in eine entsprechende Anzahl von ebenfalls etwa sektorförmigen
Absaugkanälen unterteilt werden, wobei jeder Absaugkanal einem der ent-
sprechenden
Fraktion zugehörigen Absauggehäuse zugeordnet ist. Für die Unterteilung jedes Absaugraumes
genügen relativ einfache bauliche Maßnahmen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter
Ausführungsbeispiele. In der weitgehend schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen
Fig.1 einen Vertikalschnitt durch den Windsichter bei einer Ausführung zur Sichtguttrennung
in eine Grob-, eine Mittel- und eine Feinfraktion; Fig.2 eine vereinfachte Aufsicht
auf einen Teil des Rotors im Windsichter gemäß Fig.1; Fig.3 eine vereinfachte Gesamtansicht
des Windsichters gemaß Fig.1 mit äußeren Abscheidevorrichtungen und einem Umluftventilator;
Fig.4 eine Vertikalschnittansicht durch eine zweite Ausführungsform des Windsichters;
Fig.5 einen Vertikalschnitt durch.ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Eine erste Ausführungsform des eigentlichen Windsichters sei anhand
der Fig.1 und 2 erläutert.
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In der vereinfachten Darstellung der Fig.1 enthält der Windsichter
1 einen zentral mit Sichtgut beauf-
schlagten Rotor 2, der in einem
Sichtergehäuse 3 angeordnet ist, dessen Gehäusemantel 3a den Rotor 2 mit Abstand
umgibt. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine vertikalachsige
Ausbildung des Windsichters 1, d.h. die Rotor-Antriebsachse 4 und somit auch die
Sichterachse 5 selbst sind vertikal angeordnet.
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Der Rotor 2 ist - vgl. auch Fig.2 - mit etwa sternförmig nach außen
verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanälen 6 sowie mit zwischen je zwei sektorförmigen
folgenden Sichtgut-Aufgabekanälen 6 angeordneten, Absaugräumeri 7 versehen. Bei
der in Fig.1 veranschaulichten Ausführungsform enthält der Sichter ferner zwei in
axialer Verlängerung des Rotors 2 auf unterschiedlichen Seiten des Rotors angeordnete
Absauggehäuse, nämlich ein oberes Absauggehäuse 8 und ein unteres Absauggehäuse
9, wobei beide Absauggehäuse 8, 9 in noch zu erläuternder Weise an die Absaugräume
7 angeschlossen sind. Das untere Absauggehäuse 9 ist ferner von dem Sichtergehäuse
3 mit Abstand umgeben, und zwar in der Weise, daß insbesondere der Gehäusemantel
3a und ein sich daran nach unten anschließender Trlchterteil 3b einen Sammeltrichter
für die bei der Sichtung anfallende Grobfraktion des Sichtgutes bilden (mit Auslauf
3c).
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Die Sichtluft wird über einen Ansaugstutzen 10 in das Sichtergehäuse
3 eingeführt.
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Die Rotor-Antriebsachse 4 ist zweckmäßig als Hohlwelle ausgebildet
und reicht von oben her in das Sichtergehäuse hinein, wobei diese Antriebsachse
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dann nur am zentralen oberen Teil des Rotors 2 befestigt ist.
Hierbei umgibt die Rotor-Antriebsachse 4 ein stationär darin angeordnetes Sichtgut-Aufgaberohr
11, dessen unteres Ende axial in das Zentrum 2a des Rotors 2 hineinragt, während
das obere, äußere Ende an einen Aufgabetrichter 12 angeschlossen ist. Die als Hohlwelle
ausgebildete Rotor-Antriebsachse 4 ist dabei zweckmäßig fliegend gelagert und an
ihrem oberen Ende mit einer geeigneten Antriebseinrichtung (nicht näher dargestellt)
verbunden, wie es aus dem DE-Gm 80 11 007 bekannt ist.
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Besonders wesentlich für die vorliegende Ausführungsform es Windsichters
1 ist, daß die einzelnen Absaugräume 7, die zwischen je zwei in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgenden Aufgabekanälen 6 vorhanden sind, in mehrere in Umfangsrichtung
aufeinanderfolgende, etwa sektorfqrmige Absaugkanäle unterteilt sind, wobei im Beispiel
der Fig.1 und 2 jeder Absaugraum 7 in zwei Absaugkanäle 13, 14 unterteilt ist, von
denen der Absaugkanal 13 für die Feinfraktion und der Absaagkanal 14 für die Mittelfraktion
des Sichtgutes bestimmt ist;. Jeder Absaugkanal 13, 14 ist dabei nur nach der einen
axialen Seite des Rotors 2 hin mit dem dort beffndlichen Absauggehäuse 8 bzw. 9
offen verbundene wobei entweder alle Feinfraktion-Absaugkanäle mit dem oberen und
alle Mittelfraktion-Absaugk*snäle mit dem unteren Absauggehäuse verbunden sind oder
umgekehrt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Feinfraktion-Absaugkanäle
13 über Absaugöffnungen 13a mit dem
oberen Absautgehäuse 8 und
die Mittel fraktion-Absaugkanäle 14 über untere Absaugöffnungen 14a mit dem unteren
Absauggehäuse 9 verbunden, so daß in diesem Falle auch das obere Absauggehäuse 8
für die Feinfraktion und das untere Absauggehäuse 9 für die Mittelfraktion des Sichtgutes
bestimmt ist. In Fig.1 läßt sich noch erkennen, daß das obere Absauggehäuse 8 einen
Absaugstutzen 8a und das untere Absauggehäuse 9 einen Absaugstutzen 9a aufweist;
über diese Absaugstutzen 8a bzw. 9a werden die Gemische aus Feingut (Feinfraktion)
und Luft einerseits sowie Mittelgut (Mittelfraktion) un Luft andererseits aus dem
eigentlichen Sichter 1 abführt.
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Hinsichtlich der in Fig.1 gewShlten Darstellung sei noch darauf hingewiesen,
daß insbesondere der vereinfachten Darstellung halber die Absaugstutzen 8a und 9a
sowie der Ansaugstutzen 10 als in etwa einer Vertikalebene liegend veranschaulicht
sind. Dies muß jedoch in der Praxis nicht sein, sondern die genannten Stutzen Ba,
9a und 10 können in Umfangsrichtung des Sichters 1 gegeneinander in geeigneter Weise
verdreht bzw. versetzt sein.
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Die Wirkungsweise dieses Windsichters 1 sei anhand der Fig.2 im folgenden
näher erläutert: Es sei zunächst vorausgeschickt, daß für die Unterteilung jedes
Absaugraumes 7 in die Absaugkanäle 13, 14 eine etwa vertikal ausgerichtete und von
innen nach außen im Rotor 2 verlaufende Trennwand 15 vorgesehen ist. Der Rotor 2
soll sich in Richtung des
Pfeiles 16 drehen, wobei die entweder
gerade - wie in Fig.2 dargestellt - oder leicht gekrümmt verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanäle
6 - bezogen auf die Drehrichtung gemäß Pfeil 16 - leicht nach rückwärts geneigt
sind. Zur Erläuterung des Sicht- bzw. Trennvorganges ist in Fig.2 im Zusammenhang
mit dem einen Aufgabekanal 6 und dem einen Absaugraum eine Anzahl von verschiedenartigen
Pfeilen eingezeichnet, von denen der durchgehende Pfeil 17 das Aufgabegut, der grob
gestrichelte Pfeil 18 die Grobfraktion und die gepunkteten Pfeile 20 die Feinfraktion
bedeuten, während die von außen her zugeführte (angesaugte) Sichtluft durch einen
strichpunktierten Pfeil 21 dargestellt ist.
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Das im Zentrum 2a des Rotors zugeführte Sichtgut 17 wird durch die
Sichtgut-Aufgabekanäle 6 des Rotors 2 nach außen geschleudert. Wie durch die Pfeile
18 bis 20 veranschaulicht ist, bewegen sich die aus den Aurgabekanälen 6 ausgeschleuderten
Sichtgutteilchen relativ zur Rotordrehung (Pfeil 16) nach rückwärts, wobei unter
Einwirkung des vom Außenumfang her in den Rotor 2 einströmenden Sichtluftstromes
(Pfeil 21) eine Teilchentrennung vom Feinkorn bis hin zum Grobkorn erfolgt. Hierbei
legen die feineren Gutteiichen in Umfangs richtung (entgegengesetzt zur Rotordrehung)
einen kürzeren Weg zurück als die gröberen Teilchen. Mit dem Sichtluftstrom (Pfeile
21) gelangen die sich dabei ergebenden, verschiedenen Gutfraktionen - außer der
Grobfraktion (Pfeil 18) -im Bereich der entsprechenden Umfangsabschnitte in den
jeweiligen Absaugraum bzw. in dessen Umfangsöffnung. Dabei gelangt die Mittelfraktion
(Pfeile 19) in den Absaugkanal 14, während
die Feinfraktion (Pfeile
20) in den Absaugkanal 13 gelangt. Während dann die Grobfraktion außerhalb des Rotors
2 nach unten in den Sammeltrichter (3a, 3b) gelangt und durch den Auslauf 3c des
Gehäuses 3 abgezogen werden kann, gelangt die Feinfraktion (Pfeile 20) über die
Kanalöffnungen 13a in das obere Absauggehäuse und die Mittelfraktion 19 über die
Absaugöffnungen 14a in das untere Absauggehäuse 9; aus diesen Absauggehäusen 8,
9 werden die Fein- und Mittelfraktion über die entsprechenden Absaugstutzen 8a bzw.
9a aus dem Sichter abgezogen (vgl. auch Fig.1).
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Anhand der Fig.3 sei die Gesamtanordnung eines Windsichters erläutert,
in dem der eigentliche Windsichter 1, wie er zuvor anhand der Fig.1 bis 2 erläutert
worden ist, das Kernstück bildet. Der Windsichter ist in diesem Falle in Form eines
Umluft-Windsichters ausgebildet, wobei der eigentliche Windsichter 1 durch seinen
Feinfraktion-Absaugstutzen 8a und durch seinen Mittelfraktion-Absaugstutzen 9a mit
je einer gesonderten Abscheidevorrichtung (über entsprechende Leitungen) in Verbindung
steht, wobei die Abscheidevorrichtungen in diesem Falle in Form von üblichen Abscheidezyklonen
22 (für Feinfraktion) und 23 (für Mittelfraktion) ausgebildet sind. Die Tauchrohre
beider Abscheidezyklone 22, 23 sind an einen gemeinsamen Umluftventilator 24 angeschlossen,
dessen Druckseite 24a mit dem Ansaugstutzen 10 des Windsichters 1 verbunden ist.
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Die Sichtgut-Aufgabe erfolgt also in diesem Falle über den Aufgabetrichter
12 des Windsichters 1; von
den Sichtgutfraktionen wird die Grobfraktion
am Auslauf 3c, die Mittelfraktion am Zyklonauslauf 23a und die Feinfraktion am Zyklonauslauf
22a abgezogen.
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Während anhand der Fig.3 eine Umluftsichter-Ausführung mit nur einem
Umluftventilator 24 (sowie mit Einstellklappen in den Rohrleitungen) erläutert worden
ist, besteht selbstverständlich auch die Möglic:hkeit, jeder Abscheidevorrichtung
einen gesonderten Absaugventilator zuzuordnen, wodurch eine höhere Einstellgenauigkeit
der einzelnen Sichtgutfraktionen erzielt werden kann.
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Eine weitere Möglichkeit, die Trennarbeit des Windsichters zu beeinflussen,
kann durch eine Einstellmöglichkeit der Rotordrehzahl erreicht werden.
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In diesem Falle ist-es dann sinnvoll, den Rotor über einen Antrieb
mit veränderbarer Drehzahl an zutreiben.
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Die Sichtarbeit kann ferner auch noch dadurch beeinflußt werden, daß
in den einzelnen Absaugkanälen oder in einigen Absaugkanälen Einbauten (wie in Fig.2
bei 25 strichpunktiert angedeutet) vorzusehen, die den wirksamen Absaug-Querschnitt
der entsprechenden Absaugkanäle verengen.
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Während anhand der Fig.2 bis 3 eine Sichterausführung erläutert worden
ist, bei der das aufgegebene Sichtgut in drei Fraktionen (Grob-, Mittel-und Feinfraktion)
aufgeteilt wird, besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit einer Sichtgut-
aufteilung
in mehr als drei Fraktionen. In einem solchen Falle müssen dann in jedem zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Sichtgut-Aufgabekanälen vorhandenen Absaugraum mehr als
wei Absaugkanäle durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung von Trennwänden ausgebildet
werden, wobei dann für jede Fein- und Mittelfraktion ein gesondertes Absauggehäuse
vorzusehen ist.
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In Fig.4 ist eine der Darstellung der Fig.1 ähnliche Ausbildung eines
Windsihters 1' veranschaulicht, der sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch
unterscheidet, daß sein Rotor 2 Absaugräume aufweist, die in je drei Absaugkanäle
unterteilt sind; dies ist zeichnerisch nicht näher veranschaulicht, da man es sich
anhand der Fig.2 ohne weiteres vorstellen kann, in der jeder Absaugraum zwei Absaugkanäle
aufweist. Es ist somit eine Aufteilung des aufgegebenen Sichtgutes in eine Grobfraktion
sowie in drei Mittel- und Feinfraktionen möglich. Um auch in diesem Falle jede Fraktion
gesondert aus dem Windsichter 1' abführen zu können, ist oberhalb des Rotors 2'
- in gleicher Weise wie beim Beispiel der Fig.1 - ein einziges oberes Absauggehäuse
8' vorhanden, über das die Feinfraktion abgesaugt wird. Unterhalb des Rotors 2'
befindeh sich in diesem Falle zwei Absauggehäuse 26, 27, von denen das eine (26)
für eine gröbere Mittelfraktion und das andere (27) für eine feinere Mittelfraktion
bestimmt ist, wobei dann jedes Absauggehäuse 26, 27 mit dem entsprechenden Absaugkanal
jedes Absaugraumes des Rotors 2' in Verbindung steht.
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In Fig.4 läßt sich dabei erkennen, daß die beiden an der Unterseite
des Rotors 2' angeordneten Absauggehäuse 26, 27 konzentrisch zueinander angeordnet
sind, so daß das äußere Absauggehäuse 27 das darin angeordnete innere Absauggehäuse
26 mit radialem Abstand umgibt, dabei jedoch das innere Absauggehäuse 26 etwas höher
ist als das äußere Absauggehäuse 27, wodurch die Absaugstutzen 26a bzw. 27a in verschiedenen
Höhenlagen aus dem Sichtergehäuse 3' herausgetL'hrt werden können. Der Windsichter
1' gemäß Fig.4 kann ansonsten in der gleichen Weise konstruiert sein wie das erste
Ausführungsbeispiel (Fig.1 und 2). Die Gesamtanordnung eines solchen Windsichters
1' kann sich ansonsten ebefalls an die im Zusammenhang mit Fig.3 beschriebene Anordnung
anlehnen, wobei selbstverständlich noch eine weitere Abscheidevorrichtung für die
zweite Mittelfraktion vorhanden ist.
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Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich auch noch weitere
Abwandlungen am Windsichter möglich. So müssen beispielsweise die auf beiden Seiten
des Rotors vorhandenen Absauggehäuse nicht unbedingt - wie in den Fig.1 und 4 dargestellt
-zylindrisch ausgebildet sein, sondern es kann in vielen Fällen auch vorteilhaft
sein, wenn zumindest das untere bzw. die unteren Absauggehäuse konisch ausgeführt
ist bzw. sind, und zwar mit sich vom Rotor weg nach unten verjüngender Kegelstumpfform.
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Die Rotor-Antriebsachse des Sichters braucht jedoch nicht unbedingt
in Form einer das Gutaufgaberohr mit Abstand umgebenden Hohlwelle ausgebildet zu
sein, wie es insbesondere in Fig.1 veranschaulicht und anhand des ersten Ausführungsbeispieles
weiter oben beschrieben worden ist. Statt dessen kann - wie Fig.5 veranschaulicht
- der Windsichter 1" einen Rotor 2" enthalten, der in jeder der zuvor beschriebenen
Formen ausgebildet sein kann. Die auch in diesem Ausführungsbeispiel vertikal angeordnete
Rotor-Antriebsachse ist in Form einer zentralen (Voll-) Well(> 30 ausgebildet,
die innerhalb eines feststehenden, von oben her axial in das Zentrum 2a" des Rotors
2" hineinragenden Gutaufgaberohres 31 angeordnet ist. Dabei erstreckt sich die Antriebswelle
30 von einem oberen, hier nicht näher dargestellten üblichen Antrieb aus von oben
her koaxial durch das Gutaufgaberohr 31 sowie durch den Rotor 2" hindurch, so daß
ihr unteres Ende 30a in einem zentralen Lager 32 gelagert ist. Dieses Lager 32 wird
von den inneren Enden mehrerer am Sichtergehäuse 3" federnd gehalterter Zugstangen
33 so getragen, daß es einstellbar unterhalb des Rotors 2" angeordnet ist. Durch
diese federnde und einstellbare Halterung des Lagers 32 können auf äußerst günstige
Weise durch Verschleiß oder Anbackungen hervorgerufene Unwuchten kompensiert werden,
ohne daß sie auf das Sichtergehäuse. 3" übertragen werden können; außerdem kann
die Antriebswelle 30 stets in ihre korrekte vertikale Stellung nachjustiert werden.
Der Windsichter 1" kann ansonsten - wie bereits angedeutet - in genau dergleichen
Weise
ausgeführt werden, wie es anhand der verschiedenen Beispiele weiter oben erläutert
worden ist.
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Zu diesem Windsichter mit seinen verschiedenen Ausführungsformen sei
ganz allgemein noch gesagt, daß es sich hier um einen solchen handelt, bei dem der
Rotor in Form eines sog. Kanalrades ausgebildet ist.
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Ein sol.cher Windsichter kann durch verhältnismäßig einfache konstruktive
Maßnahmen, nämlich durch eine entsprechende Unterteilung der zwischen den Sichtgut-Aufgabekanälen
vorhandenen Absaugräume für eine Trennung des Aufgabe-Sichtgutes in mehr als zwei
Kornfraktionen eingesetzt werden.