DE4025247A1 - Windsichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Windsichter, bei dem die Sichtvorrichtung aus einem entgegen der wirkenden Flieh­ kraft durchströmenden rotierenden Sichtrad besteht, welches mit Schaufeln am äußeren Umfang versehen ist. Sichtluft und Feingut verlassen das Sichtrad durch einen Auslaßstutzen, das Grobgut wird von dem rotierenden Schaufelkranz abgewiesen und gelangt über eine geeignete Austragsvorrichtung aus dem Sichtraum.

Ein Windsichter dieser Art ist zum Beispiel in der DE-OS 38 38 871.5 beschrieben. Dort ist auch ein Schaufelsichtrad beschrieben, wie es bei solchen Windsichtern zur Anwendung kommt und bei der vorliegenden Erfindung vorausgesetzt ist.

Bei dem Schaufelsichtrad solcher Windsichter sind die Schaufeln zwischen zwei axial gegeneinander versetzten Deckscheiben angeordnet, von denen die eine Deckscheibe dem Austragstutzen zugeordnet und gegebenenfalls mit diesem verbunden ist, während über die andere, zweite Deckscheibe der Antrieb des Sichtrades erfolgen kann. Ist der Sichter so angeordnet, daß die Drehachse des Sichtrades senkrecht steht, so ist die dem Austragstutzen zugeordnete, abström­ seitige Deckscheibe die obere der beiden Deckscheiben.

Bei den bisher bekannten Windsichtern und den für sie bestimmten Sichträdern sind die beiden Deckscheiben im wesentlichen ebene Platten, und sie liegen parallel zu­ einander in zwei horizontalen oder vertikalen Ebenen. Der demzufolge auf dem gesamten Durchmesser des Schaufel­ rades konstante Abstand zwischen den beiden Deckscheiben ist durch die Länge der Schaufeln bestimmt.

In der vorgenannten DE-OS 38 38 871.5 nimmt zwar die Dicke der bei senkrecht stehenden Sichtern unteren oder zweiten Deckscheibe ab einem bestimmten Durchmesser zur Nabe der Scheibe hin kontinuierlich zu, so daß die den Strömungs­ kanal in Strömungsrichtung hinter dem Schaufelkranz be­ grenzende Seite der zweiten Deckscheibe des Sichtrades ausgewölbt ist und die Umlenkung der die Schaufelkanäle verlassenden Sichtluft zum Austrittsstutzen hin begünstigt. Im Bereich der bei vertikaler Anordnung des Sichters oberen oder abströmseitigen Deckscheibe verläuft diese Seite der unteren Deckscheibe jedoch parallel zur Gegenfläche der abströmseitigen Deckscheibe und die Wölbung der zweiten Deckscheibe setzt etwa dort ein, wo die abströmseitige Deckscheibe den Luftauslaß umschließt. In dem von der ab­ strömseitigen und der zweiten Deckscheibe begrenzten Bereich des von den Schaufeln unterteilten Strömungskanals hat der Strömungskanal eine konstante Höhe zwischen den einander zugekehrten, parallelen Seiten der zueinander parallelen Scheibenabschnitte.

Die im einzelnen erörterte Form des Strömungskanals hat nun bei vertikal und bei horizontal angeordneten Sichtern zur Folge, daß sich die Strömungsgeschwindigkeit der Sicht­ luft mit dem Durchmesser des Sichtrades ändert, d. h. die Strömungsgeschwindigkeit in entsprechender Weise größer wird, wie der Abstand des betrachteten Strömungsquerschnitts von der Drehachse kleiner wird. Strömungsgeschwindigkeit und Durchmesser des Sichtrades sind grundsätzlich umgekehrt pro­ portional. Dies wiederum beeinträchtigt die Abscheidewirkung, ohne daß dies aber bisher besondere Beachtung erfahren hätte; es ist nicht belegbar, ob man das Phänomen bisher nicht be­ merkt oder ob man es zwar bemerkt aber keine Konsequenz da­ raus gezogen hat.

Aufgabe der Erfindung ist es im speziellen, für eine Ver­ gleichmäßigung der Strömung zwischen den beiden Deckscheiben des Sichtrades zu sorgen und daraus abgeleitet besteht die allgemeinere Aufgabe darin, die Lösung der speziellen Auf­ gabe so abzuwandeln, daß allgemein die Strömungsgeschwin­ digkeit zur Berücksichtigung besonderer Betriebsbedingungen verändert werden kann gegenüber den sich zwangsläufig dann einstellenden Werten, wenn die beiden Deckscheiben oder zumindest deren einander zugekehrten Seiten bzw. Flächen parallel zueinander verlaufen.

Zur Lösung der allgemeinen Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich die lichte Höhe zwischen abström­ seitiger und zweiter Deckscheibe von den Schaufelaustritts­ kanten bis zum Austrittsstutzen verändert, in spezieller Definition der Erfindung soll diese Veränderung der lichten Höhe eine Zunahme sein und in noch speziellerer Definition soll diese Veränderung eine Vergrößerung der lichten Höhe derart sein, daß die Fläche des durchströmten Zylindermantels für jeden Radius zwischen Schaufelaustrittskanten und Aus­ trittsstutzen konstant bleibt.

Im letzten Fall bleibt die Strömungsgeschwindigkeit vom Austritt der feingutbeladenen Sichtluft aus den Strömungs­ kanälen bis zu ihrem Eintritt in den Austrittsstutzen konstant und im Sichtrad liegen optimal vergleichmäßigte Arbeitsverhältnisse vor. Im zweiten der drei möglichen Fälle kann eine Annäherung an diese Situation oder eine gezielte Abweichung hiervon erzielt werden und im ersten Fall ist die Lehre aufgezeigt, wie im Einzelfall gewollte Strömungsverhältnisse geschaffen werden können, um von den eher zufällig sich einstellenden Verhältnissen bei parallelen Sichtraddeckplatten oder bei zumindest im ent­ scheidenden Bereich von parallelen Flächen begrenztem Abströmkanal freizukommen.

Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Windsichter ist in Fig. 1 der Zeichnung als Mittellängsschnitt dargestellt, während in Fig. 2 als Mittellängsschnitt das Sichtrad dieses Wind­ sichters allein dargestellt ist.

Das Sichtrad weist eine erste, abströmseitige, bei verti­ kaler Anordnung des Sichters obere Deckscheibe 1 und eine dazu axial versetzte zweite, bei vertikaler Anordnung des Sichters untere Deckscheibe 2 auf. Zwischen den beiden Deckscheiben 1, 2 befinden sich in gleichmäßigen Abständen in Umfangsrichtung Schaufeln 3. Derartige Sichträder sind an sich bekannt, so daß weitere Ausführungen zur Ausbildung der Schaufeln 3 nicht gemacht werden müssen. Sie sind am Außenumfang der abströmseitigen und zweiten Deckscheibe 1, 2 fest zwischen diesen angeordnet, indem die beiden Deck­ scheiben durch Bolzen zusammengehalten sind und zwischen sich die Schaufeln halten. Deckscheiben und Schaufeln bilden das um seine Längsachse 4 drehende Sichtrad. Diese Längsachse 4 kann grundsätzlich vertikal stehen und einen stehenden Sichter kennzeichnen oder sie kann horizontal liegen und einen liegenden Windsichter kennzeichnen.

Mit der abströmseitigen Deckscheibe 1 ist der Austritts­ stutzen 5 fest verbunden, diesem aber zumindest zugeordnet. Er ist als Tauchrohr mit dem Abschnitt 6 in das Innere des Sichtrades 1 bis 3 hineingeführt, um innerhalb des Sicht­ rades mit der abströmseitigen Deckscheibe 1 drehfest ver­ bunden zu sein. In einem oberen Abschnitt 7 ist der Aus­ trittsstutzen oberhalb der Deckscheibe 1 innen trichter­ förmig erweitert; An- und Abströmung der mit Feinstaub angereicherten Sichtluft sind durch Pfeile 8, 9 gekenn­ zeichnet. Die Drehbewegung wird in das Sichtrad über die zweite Deckscheibe 2 eingeleitet. Im Bereich der Strömung 8, 9 ist die Relativgeschwindigkeit zwischen Strömung und Austrittsstutzen 5 gegenüber konventionellen Lösungen stark herabgesetzt.

Das Sichtrad und der dem Sichtrad zugeordnete Austritts­ stutzen 5 sind in einem Gehäuse angeordnet, das aus einem topfförmigen Unterteil 10 und einem oberen Deckel 11 be­ steht. Die beiden Gehäuseteile 10, 11 liegen in Umfangs­ flanschen 12, 13 aufeinander und sind durch durch diese Umfangsflansche hindurchgesteckte Schraubverbindungen 14 lösbar miteinander verbunden. Das Gehäuseunterteil 10 weist eine seitliche Konsole 15 auf, in der der Deckel 11 mittels eines Zapfen 16 um dessen Längsachse schwenkbar gelagert ist. Zum Schwenken des Deckels 11 um die Längs­ achse des Zapfens 16 werden die durch die Flansche 12, 13 gesteckten Schraubverbindungen 14 gelöst. Der Deckel 11 ist mit einem halsförmigen Ansatz 17 versehen, in dem der Austrittsstutzen 5 mit einem oberen, zylinderrohrförmigen Abschnitt 18 in zwei axial gegeneinander versetzten Lagern 19, 20 um seine Längsachse drehbar gelagert ist.

Am oberen Ende ist der Austrittsstutzen an eine nicht gezeichnete Unterdruckquelle angeschlossen. Ebenfalls am oberen Ende wird Antriebsdrehmoment in den Aus­ trittsstutzen eingeleitet, wozu als Beispiel außerhalb des oberen, durch einen Deckel lösbar verschlossenen Endes des halsförmigen Ansatzes 17 eine drehfest mit dem Austrittsstutzen verbundene Riemenscheibe 21 und ein auf diese einwirkender Antriebsriemen 22 dargestellt sind.

Die zweite, bei vertikaler Anordnung des Windsichters untere Deckscheibe 2 ist mittels eines Zapfens 23 an einen Lagerbolzen 24 befestigt, der in Lagern 25, 26 in einem ebenfalls halsförmigen Ansatz 27 des Gehäuseunterteils 10 um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Die untere Deck­ scheibe 2 wird separat angetrieben, weshalb in den Lager­ bolzen 24 außerhalb des Ansatzes 27 das Antriebsdrehmoment eingeleitet wird, wozu, wiederum als Beispiel, auf das äußere Ende des Lagerbolzens 24 außerhalb des durch einen lösbaren Deckel verschlossenen Ansatzendes eine Riemenscheibe 30 drehfest aufgesetzt ist, auf die ein Antriebsriemen 31 einwirkt.

Die Riementriebe 21, 22 einerseits und 30, 31 andererseits sind so aufeinander abgestimmt, daß die beiden Deckscheiben 2, 3 mit gleichen Drehzahlen oder aber in einem gewollten anderen Drehzahlverhältnis angetrieben werden.

Konzentrisch zu dem Kranz der Schaufeln 3 und außerhalb dieses Schaufelkranzes ist ein Führungsrohr 32 angeordnet und mit Stützschaufeln 33 im Gehäuseunterteil 10 derart gehalten, daß es den Schaufelkranz 3 konzentrisch umgibt.

Unterhalb der unteren, zweiten Deckscheibe 2 mündet unmittel­ bar über dem Gehäuseboden radial in das Gehäuseunterteil 10 ein Einlaßstutzen 34 zur Einbringung der Sichtluft. Im Be­ reich des Führungsrohres 32 und zwischen den Deckscheiben 1, 2 mündet radial in das Gehäuseunterteil 10 ein Einlaß­ stutzen 35 für das Gut, das mittels einer im Einlaßstutzen 35 angeordneten Einlaßschnecke 36 in das Gehäuse gefördert wird.

Bei laufendem Sichtrad 1 bis 3 tritt die Sichtluft durch den Stutzen 34, das Gut durch den Stutzen 35 in das Gehäuse­ unterteil 10 ein, worauf die mit Gut angereicherte Sichtluft durch den Ringkanal 37 zwischen dem Führungsrohr 32 und der Wand des Gehäuseunterteils 10 hindurch einem Krümmer 38 im Gehäusedeckel 11 zugeführt wird, in dem eine Strömungsumkehr erfolgt. Die gutangereicherte Sichtluft gelangt nun in den Bereich innerhalb des Führungsrohres 32, um von dort aus in radialer Richtung in das Sichtrad eingesaugt zu werden, wo an den Schaufeln 3 eine Abtrennung von zu grobkörnigem Gut erfolgt, so daß in das Sichtrad feingutbeladene Sicht­ luft gelangt. Diese feingutbeladene Sichtluft wird im Sichtrad in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt und wird nunmehr durch das Tauchrohr 5 abgesaugt. In einem dem Tauchrohrabschnitt 18 nachgeschalteten Filter wird auch noch das Feingut aus der Luft ausgefiltert. Das zu grobe Gut gelangt entlang der zweiten Deckscheibe 2 in den Be­ reich unterhalb der zweiten Deckscheibe 2, um von dort in geeigneter Weise weiterbearbeitet zu werden.

Nach dem Aufklappen des Gehäusedeckels 11 ist das Innere des Gehäuses 10, 11 gut zugänglich und eine Reinigung und Wartung insbesondere des von der unteren Deckscheibe 2 entfernten Sichtradteiles mit der oberen Deckscheibe 1 und den Schaufeln 3 und gegebenenfalls dessen Reparatur sind gut möglich.

Während in der Gesamtanordnung gemäß Fig. 1 das Sichtrad mit den beiden Deckscheiben 1, 2 und dem zwischen diesen angeordneten Schaufelkranz 3 noch in bereits bekannter, üblicher Form mit parallelen und parallelflächigen Deck­ scheiben dargestellt ist, ist in Fig. 2 das Sichtrad für den erfindungsgemäß ausgestalteten Windsichter dargestellt.

Die abströmseitige Deckscheibe 1 ist unverändert eben und in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Drehachse 4 des Sichtrades und der Längsachse des Sichters verläuft, unabhängig davon ob die Dreh- und Längsachse 4 senkrecht steht oder horizontal verläuft. Sie umschließt konzentrisch den Austrittsstutzen 5, gleichgültig ob er mit der Deck­ scheibe 1 und dem zylindrischen Abschnitt 18 verbunden oder der Deckscheibe 1 nur funktionell zugeordnet ist. Von der abströmseitigen Deckscheibe 1 sind von dieser aus die Schaufeln 3 auf die zweite Deckscheibe 2 gerichtet. Mit beiden Deckscheiben 1, 2 sind die Schaufeln 3 verbunden. Die untere Deckscheibe 2 ist nun abweichend vom Stand der Technik konisch ausgebildet und war vorzugsweise derart, daß der Abstand der zweiten Deckscheibe 2 von der abström­ seitigen Deckscheibe 1 vom Kranz der Schaufeln 3 nach innen größer wird und zwar nochmals vorzugsweise kontinuierlich und nochmals vorzugsweise so, daß die Fläche des durchström­ ten Zylindermantels für jeden Radius zwischen Schaufelaus­ trittskanten und Austrittsstutzen 5 konstant bleibt. Die infolge des kleiner werdenden Radius bei bekannten Lösungen geringer werdende Abströmgeschwindigkeit bleibt bei dieser Lösung konstant.

Claims (4)

1. Windsichter mit einem entgegen der Fliehkraft radial von außen nach innen von der feingutbeladenen Sichtluft angeströmten rotierenden Sichtrad, aus dem diese Sicht­ luft axial durch einen Austrittsstutzen abströmt und das eine abströmseitige Deckscheibe, eine axial dazu versetzt angeordnete, zweite Deckscheibe und dazwischen am Umfang angeordnete Schaufeln aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Höhe zwischen abströmseitiger Deckscheibe (1) und zweiter Deckscheibe (2) von den Austrittskanten der Schaufeln (3) zum Austrittsstutzen (5) sich verändert.

2. Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung eine Zunahme ist.

3. Windsichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme stetig ist.

4. Windsichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme für jeden Radius zwischen Schaufelaus­ trittskanten und Austrittsstutzen (5) konstant bleibt.