DE3821647A1 - Nass-siebmaschine - Google Patents

Nass-siebmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Naß-Siebmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die für die Naßfeinsiebung geeigneten bekannten Sieb­ maschinen sind wegen ihrer geringer Durchsatzleistung und wegen eines ungenauen Trennschnittes nicht zufrie­ denstellend.
Im Einsatz sind häufig Kunststoff-Siebbeläge, wobei sich unter vorgegebenen Betriebsbedingungen für einen bestimmten Siebbelag ein spezifischer Trennschnitt er­ gibt, der im Bedarfsfall durch eine kostspielige Sieb­ belagänderung beeinflußt werden kann.
Bei geringen Maschenweiten, ganz besonders bei Kunst­ stoffsiebbelägen, ist die offene Siebfläche sehr gering (unter 10%), so daß das Schluckvermögen auf konven­ tionellen Siebmaschinen sehr gering ist. Andererseits ergibt sich durch die Filterwirkung der Feststoffteil­ chen auf dem Siebbelag ein Filterkuchen, der die Klassierung und Durchlässigkeit beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für die Naßfeinsiebung geeignete Siebmaschine zu schaffen, die bei hohem spezifischen-Durchsatz eine gute Klassierwir­ kung hat, wobei die Möglichkeit gegeben sein soll, die Trennschnitte zu verändern bzw. an die jeweiligen Er­ fordernisse anzupassen. Es soll weiterhin die Möglich­ keit bestehen, mit der gleichen Siebmaschine eine Ent­ wässerung bzw. Eindickung und einen guten Klassier­ effekt zu erreichen.
Diese Aufgabe wird mit einer Siebmaschine gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch eine senkrechte Siebbelageinspannung bzw. eine Siebbelageinspannung, die nur bis maximal 15° ge­ genüber der vertikalen abweicht, wird die Bildung eines Filterkuchens vermieden, wobei Grobkorn entlang des Siebbelages unter Gravitations- und Vibrationseinfluß nach unten rutschen kann.
Durch die Änderung von Parametern wie beispielsweise Schwingungsfreguenz, Amplitude, statischem Druck usw. lassen sich mit ein- und demselben Siebbelag verschie­ dene Effekte erreichen, nämlich
  • a) bei niedriger Frequenz und Amplitude wirkt das System als Entwässerungs- bzw. Eindickungseinrich­ tung;
  • b) durch Erhöhung von Frequenz und Amplitude erreicht man eine maximale Eigenschwingung der Stege der Siebbeläge, wodurch Verstopfungen vermieden werden und das Schluckvermögen ansteigt. Dieser Vorgang bewirkt in Kombination mit einer Erhöhung des statischen Drucks, verglichen mit bekannten Sieb­ maschinen, eine um das Vielfache gesteigerte Durchsatzrate;
  • c) durch geeignete Änderungen und Abstimmungen von Frequenz und Amplitude erreicht man unterschied­ liche Schwingungsamplituden der Stege der Siebbe­ läge und damit unterschiedliche Trennschnitte.
Durch eine geeignete Anpassung bzw. Abstimmung der ein­ zelnen Punkte a) bis c) ist es somit möglich, mit Kunststoff-Siebbelägen bei hohem Schluckvermögen bzw. einer hohen Durchsatzrate die jeweils erforderlichen Trennschnitte bzw. Klassiereffekte zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Siebmaschine besteht mindestens aus einem Element, das aus zwei senkrecht oder nahezu senkrecht angespannten Siebbelägen besteht und eine geschlossene Kammer bildet.
Der Abstand zwischen den beiden Siebbelägen einer Kammer liegt bei senkrechter und damit paralleler Ein­ spannung der eine Siebkammer bildenden Siebbeläge vor­ zugsweise bei einigen Millimetern. Bei schräg gespann­ ten Siebbelägen sind benachbarte bzw. jeweils eine Kammer bildende Siebbeläge in entgegengesetzten Rich­ tungen gegenüber der Vertikalen schräggestellt.
Bezogen auf die einzelne Siebkammer können die Siebbe­ läge von außen nach innen oder in umgekehrter Richtung durchströmt werden.
Im ersten Fall fällt das Grobkorn entlang des Siebbela­ ges in den Bodenbereich des Siebgehäuses, während die Flüssigkeit mit dem Feinkornanteil in die Kammer zwi­ schen den Siebbelägen einströmt und dann durch min­ destens ein Auslaufrohr weggefördert wird. Im zweiten Fall fließt die Flüssigkeit und der Feinkornanteil aus den Siebkammern nach außen, so daß der Grobkornanteil in der Siebkammer verbleibt und durch eine Austritts­ öffnung im Siebkammerboden abgezogen werden kann.
Erfindungsgemäß lassen sich mehrere dieser Elemente bzw. Siebkammern nebeneinander aufstellen und in einem gemeinsamen Siebrahmen befestigen, so daß eine sehr große Siebfläche auf kleinem Raum untergebracht werden kann.
Die Siebkammern sind mit ihren oberen Enden an min­ destens ein Trübeeinlaufrohr und mit ihren unteren Enden an mindestens einem Auslaufrohr derart befestigt, daß die Einlauf- und Auslaufrohre mit den Siebbelägen von dem Schwingungserregungssystem in Schwingungen ver­ setzt werden, wobei die Einlauf- und Auslaufrohre schwingungsisoliert gegenüber dem Siebgehäuse und stationären Anschlußstutzen gelagert sind.
Wenn das an die Siebkammern angeschlossene Auslaufrohr zum Wegleiten von Flüssigkeit und Grobkorn verwendet wird, folgt vorzugsweise auf jedes Auslaufrohr ein Entwässerungssieb.
Das Siebgehäuse kann mit einem Überlauf versehen sein, so daß im wesentlichen bei Atmosphärendruck gearbeitet wird. Wenn mit Überdruck gearbeitet werden soll, ist die Siebkammer vorzugsweise an ihrer Oberseite mittels einer schwingungsisolierenden Wand druckdicht ver­ schlossen. Durch diese schwingungsisolierende Wand hin­ durch erfolgt die Verbindung zwischen dem Schwingungs­ erregersystem und den einzelnen Siebelementen bzw. Siebkammern sowie den im oberen Siebgehäusebereich be­ befindlichen Einlaufrohren.
Die Siebbeläge sind vorzugsweise mit einer Frequenz von 1000 bis 3000, insbesondere 1200 bis 1500 Schwingungen pro Minute in Erregung versetzbar, und zwar vorzugs­ weise mit einer Amplitude von 1 bis 5 mm, insbesondere 2 bis 3 mm.
Das Schwingungserregungssystem enthält vorzugsweise Unwuchtmotoren oder Schwingmagnete.
Das schwingende System ist vorzugsweise zu einer Ver­ tikalschwingung, einer Horizontalschwingung oder einer überlagerten Vertikal-/Horizontalschwingung antreibbar.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Naß-Siebmaschine;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Sieb­ maschine;
Fig. 3 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der Siebmaschine gemäß Fig. 1, und
Fig. 4 in schematischer Darstellung einen Axialschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Siebmaschine.
Die erfindungsgemäße Siebmaschine umfaßt ein Siebma­ schinengehäuse 1, ein mittels Schwingungsisolierele­ menten 3 gelagertes Schwingungserregungssystem 2 sowie die in dem Siebmaschinengehäuse 1 untergebrachten eigentlichen Siebelemente.
Jedes Siebelement hat die Form einer Siebkammer 4, die von zwei in einen Siebrahmen 5 mit Abstand voneinander eingespannten Kunststoff-Siebbelägen f gebildet ist. Mehrere derartiger Siebelemente bzw. Siebkammern 4 sind an zwei oberen Aufgahe- bzw. Trübeeinlaufrohren 7 ange­ schlossen, die jeweils über ein Schwingungsisolierele­ ment 8 an einen Einlaufstutzen 9 angeschlossen sind. Jedes Trübeeinlaufrohr 7 ist mit Auslässen 10 versehen, die in die Räume außerhalb der eigentlichen Siebkammern 4 münden.
Die unteren Enden der Siebkammern sind mittels An­ schlußstutzen 11 an Sammel- bzw. Auslaufrohre 12 ange­ schlossen. Jedes Sammel- bzw. Auslaufrohr 12 ist über ein Schwingungsisolierelement 13 an einen Auslaufstut­ zen 14 angeschlossen.
Der Boden des Siebmaschinengehäuses 1 weist schräg gestellte Bodenflächen 15 auf, die zu einem gemeinsamen Auslauf 16 für Überkorn und Flüssigkeit gerichtet sind.
In den unteren Bodenbereich des Siehmaschinengehäuses 1 können in mit Düsenöffnungen versehene Verteilerrohre 17 für Frischwasser münden, um durch Aufwirbelung des sich in dem Bodenbereich absetzenden eingedickten Schlammes den Austrag von Überkorn und Flüssigkeit günstig zu beeinflussen. Mehrere Verteilerrohre 17 sind an ein Sammelrohr 21 angeschlossen.
Das Schwingungserregungssystem 2 ist mittels geeigneter Vertikal- und Horizontalstreben an den Aufgabe- bzw. Trübeeinlaufrohren befestigt.
Die Bauart des Schwingungserregungssystems 2 ist für den Gegenstand der vorliegenden Erfindung an sich un­ beachtlich. Das Schwingungserregungssystem 2 muß jedoch in der Lage sein, das eigentliche Siebsystem mit regel­ barer Schwingungszahl bzw. Frequenz einerseits und re­ gelbarer Schwingweite bzw. Amplitude andererseits ent­ weder zu einer Vertikalschwingung, einer Horizontal­ schwingung oder einer kombinierten bzw. sich überla­ gernden Vertikal-/Horizontalschwingung anzutreiben.
Die Schwingungsfreguenz liegt vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 3000, vorzugsweise 1200 bis 1500, Schwing­ ungen pro Minute. Die Schwingungsamplitude beträgt vor­ zugsweise 1 bis 5, insbesondere 2 bis 3 mm.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 werden die Sieb­ beläge f von außen nach innen durchströmt (siehe die abgebildeten Pfeile), derart, daß das Grobgut entlang der Siebbeläge in den Gehäusesumpf absinkt, während das Feinkorn mit der Flüssigkeit in die Siebkammern 4 eindringt, um durch die Stutzen 11, die Sammel- bzw. Auslaufrohre 12 und die Auslaßstutzen 14 ausgetragen zu werden. Das Austragen des Überkorns plus Flüssigkeit erfolgt durch den Bodenauslauf 16.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung arbeitet bei Atmosphärendruck. Das Siebmaschinengehäuse ist dabei in seinem oberen Bereich mit einem Überlauf 18 ausge­ rüstet.
Die in Fig. 4 dargestellte Siebmaschine unterscheidet sich von der Siebmaschine gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß zur Erhöhung des Trübe-Aufgabedruckes das Siebmaschinengehäuse 1 an seiner Oberseite mittels einer schwingungsisolierenden Wand bzw. Membran 19 druckdicht verschlossen ist. Mit Ausnahme der in Fig. 4 nicht dargestellten Verteilerrohre für Frischwasser entspricht die Anordnung gemäß Fig. 4 der Siebmaschine gemäß Fig. 1, so daß aus Vereinfachungsgründen die meisten Bezugszeichen in Fig. 4 weggelassen sind.
Die Formgebung der Siebbeläge hängt vom Bedarfsfall ab. Anstelle ebenflächiger Siebbeläge können auch zylin­ drische Siebbeläge eingesetzt werden, wobei dann meh­ rere zylindrische Siebbeläge konzentrisch ineinander eingesetzt sind.

Claims (13)

1. Naß-Siebmaschine mit feststehendem Siebgehäuse und Siebbelägen, die an ein Schwingungserregungssystem angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebbeläge (6) unter einem Winkel zwischen 0 bis 15°, vorzugsweise 0-10°, gegenüber der Vertikalen in ein Siebrahmenteil (5) eingespannt sind, wobei jeweils zwei Siebbeläge (6) eine Sieb­ kammer (4) begrenzen, daß ein Trübeeinlaufrohr (7) derart vorgesehen ist, daß, bezogen auf die Sieb­ kammer (4), die Siebbeläge (6) von innen nach außen oder umgekehrt durchströmt werden, und daß jede Siebkammer (4) an einen ersten Auslauf ange­ schlossen ist und der Raum außerhalb der Siebkammer mit einem im Siebgehäuseboden angeordneten zweiten Auslauf (16) in Verbindung steht.
2. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Siebgehäuse (1) mehrere, von jeweils zwei Siebbelägen (6) begrenzte Siebkammern (4) gebildet sind, die mit ihren oberen Enden an mindestens ein Trübeeinlaufrohr (7) und mit ihren unteren Enden an mindestens ein Auslaufrohr (12) derart angeschlossen sind, daß die Einlauf- und Auslaufrohre (7, 12) mit den Siebbelägen (6) von dem Schwingungserregungssystem (2) in Schwingungen Auslaufrohre (7, 12) mit den Siebbelägen (6) von dem Schwingungserregungssystem (2) in Schwingungen versetzt werden, und daß die Einlauf- und Auslauf­ rohre (7, 12) schwingungsisoliert gegenüber dem Siebgehäuse (1) und stationären Anschlußstutzen (9, 14) gelagert sind.
3. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Einlaufrohr (7) Auslässe (10) aufweist, die in den Raum außerhalb der Siebkammern (4) münden, und daß die unteren Enden der Sieb­ kammern (4) an das bzw. die Auslaufrohre (12) ange­ schlossen sind.
4. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Einlaufrohr (7) in die Sieb­ kammern (4) mündende Auslässe aufweist, und daß die unteren Enden der Siebkammern (4) an das bzw. die Auslaufrohre (12) angeschlossen sind.
5. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf jedes Auslaufrohr (12) ein Ent­ wässerungssieb folgt.
6. Naß-Siebmaschine nach Ansoruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Siebgehäuse (1) mit einem Über­ lauf (18) versehen ist.
7. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Siebgehäuse (1) an seiner Ober­ seite mittels einer schwingungsisolierenden Wand (19) druckdicht verschlossen ist.
8. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Bodenbereich des Siebgehäuses mit Düsenöffnungen versehenen Verteilerrohre (17) für Frischwasser münden.
9. Naß-Siebmaschine nach Ansrpuch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Siebbeläge (6) mit einer Frequenz von 1000 bis 3000, vorzugsweise 1200 bis 1500, Schwingungen pro Minute in Erregung versetzbar sind.
10. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Siebbeläge mit einer Amplitude von 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm, in Erre­ gung versetzbar sind.
11. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei schräg gespannten Siebbelägen (6) benachbarte bzw. jeweils eine Kammer bildende Sieb­ beläge in entgegengesetzten Richtungen gegenüber der Vertikalen schräg gestellt sind.
12. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das schwingende System zu einer Ver­ tikalschwingung, einer Horizontalschwingung oder einer überlagerten Vertikal/Horizontalschwingung antreibbar ist.
13. Naß-Siebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Siebbeläge (6) vorteilhafterweise aus Kunststoff bestehen.
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