DE4307789C2 - Kontroll-Siebvorrichtung sowie Verwendung der Vorrichtung - Google Patents
Kontroll-Siebvorrichtung sowie Verwendung der VorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kontrollsieb mit einer pneumati
schen Gutzuführung, einem Siebgehäuse, einem zylindrischen
Siebmantel mit darin umlaufendem Schleuderrotor, einem Aus
laß für den Siebabstoß sowie einem Anschluß für den pneu
matischen Weitertransport des Siebdurchfalles.
Von Mühlenbetrieben werden heute, von Pannen abgesehen, Fer
tigprodukte ausgeliefert, deren Reinheit bezüglich Fremdbe
satz nahezu absolut ist. Bereits bei der Mehlgewinnung durch
läuft das Mahlgut eine große Zahl von Siebstufen. Vor der
Auslieferung werden die Mehle und Grieße in der Mühle und im
Lagersilo mittels Kontrollplansichtern oder Siebmaschinen
nachgesiebt, so daß sie keine unerwünschten Grobgutbestand
teile mehr enthalten.
In jüngster Zeit vorgenommene Kontrollsiebungen beim Abnehmer
zeigten nun aber entgegen den Erwartungen doch einen stören
den Besatz beziehungsweise störende Fremdbestandteile. Im
Prinzip haftet der vorangehende Verarbeitungsbetrieb für die
Produktereinheit, die ein wichtiger Teil der Produktqualität
ist. Es hat sich nun aber gezeigt, daß es in den meisten
Fällen gar nicht mehr möglich ist, die Quelle der Verunreini
gung mit Sicherheit feststellen zu können. Das erfordert da
her erneut eine Eingangs-Kontrollsiebung vor der Weiterverar
beitung von mehl- und grießartigen Gütern. Mehlartig bzw.
grießartig bezieht sich hierbei auf das jeweilige Produkt,
wobei es sich im allgemein übliche Begriffe handelt.
An ein solches Kontrollsieb bei den Abnehmern von Mühlenpro
dukten stellen sich ganz spezifische Anforderungen. Grund
sätzlich müssen aus relativ großen Fördermengen, zum Bei
spiel aus 8000 kg Mehl pro Stunde vielleicht nur einige Gramm
Verunreinigungen ausgesiebt werden. Die Kontrollsiebung soll
vor der Weiterverarbeitung besonders einfach und sehr wirksam
sein. Bekannt sind Siebmaschinen, die das Produkt sieben ent
weder vor der Einschleusung in eine pneumatische Förderlei
tung oder am Ende der Leitung direkt über einem Lagerbehäl
ter. Oftmals muß eine Platzierung der Siebmaschine unterwegs
auf der Förderstrecke gewählt werden. Dies erfordert eine
Ausschleusung des Produktes aus der Förderleitung vor der
Siebmaschine, und nachfolgend die Wiedereinschleusung mit er
heblichem Installations- und Kostenaufwand. Bevorzugt wird
deshalb die Kontrollsiebung innerhalb eines um Beispiel ohne
hin vorhandenen Pneumatiktransportes eingebaut, wobei aber
verlangt wird, daß durch eine entsprechende Siebeinrichtung
nicht ein großer Widerstand überwunden werden muß, was den
Kraftbedarf für den Pneumatiktransport erhöhen würde.
Es hat
sich dazu, ausgehend von dem Vorschlag der alten deutschen
Patentschrift Nr. 867193, eine eigene Gattung der sogenannten
"Siebmaschinen in der Druckluftförderung" entwickelt. Diese
alte Druckschrift schlug dazu vor, innerhalb eines zylindri
schen Siebmantels ein Schlägerwerk mit hoher Umlaufdrehzahl
anzuordnen, und das von den Schalen befreite Mehl über einen
ringzylindrischen Kanal mit der Luftströmung weiter zu för
dern. Der Akzent dieser Einrichtung liegt allerdings in der
Funktion als Kleieschleuder, die ein besonders typisches
Aggregat in der müllerischen Verarbeitungstechnik ist.
In der DE-OS Nr. 2 121 7Z6 wurde die genannte Einrichtung im
Hinblick auf die eigentliche Funktion der Kontrollsiebung von
großen Mengen Mehl, die zum Beispiel von einem Transport
fahrzeug in Silos umgeladen werden müssen, weiterentwickelt.
Dabei wird vorgeschlagen, die Siebeinrichtung am Ende einer
pneumatischen Förderleitung anzuordnen. Anstelle des tradi
tionellen Schlägerwerkes bei Kleieschleudern wird ein mit
Längsflügeln versehender Rotor gewählt und das Siebgut durch
eine Scheibe gegen den Siebmantel gelenkt.
In einer Weiterentwicklung der gattungsgemäßen Kontroll-
Siebvorrichtung gemäß der DE-OS Nr. 2 338 909 wird vorge
schlagen, den, das Siebgut nach außen schleudernden Rotor,
nur einseitig zu lagern. Die zuführende pneumatische Förder
leitung kann dabei in axialer Richtung von der, dem Antrieb
gegenüberliegenden Maschinenseite, bis über die Mitte des
Siebzylinderinnenraumes verlängert werden. Als Nachteile er
gaben sich hier ungünstige Strömungsverhältnisse für das Gut-
Luftgemisch und ein Konzept, das wegen der einseitigen Lage
rung nur für kleinere Aggregate maschinenbaulich geeignet
ist. Der Zugriff zum Sieb ist erschwert.
Im weiteren beschreibt die DE-AS 12 55 461 eine Siebtrommel,
die eine Trennscheibe in Form eines Schneckengewindes auf dem
Rotor aufweisen kann. Eine solche Anordnung ist jedoch für
eine pneumatische Gutzuführung ungeeignet. Eine vergleichbare
Siebmaschine mit feststehender Siebtrommel und darin umlau
fendem Schlägerwerk zeigt die DE-OS 29 12 870, wobei der
Guteintrag über die gesamte Länge eines Vorsiebes erfolgt,
welches am Zuführende in die Siebtrommel hineinragt. Der
Guteintrag in das Vorsieb erfolgt mittels einer Schnecke.
Eine, mit einem Schlägerwerk versehende Vorrichtung zum Tren
nen von Mehl und Kleie (DE-PS 9 68 988) offenbart eine weitere
Siebeinrichtung ohne erkennbare Standeinrichtung oder Eignung
für eine pneumatische Gutzuführung.
Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, die Nachteile
der bekannten Lösungen zu vermeiden, insbesondere eine große
Durchsatzsteigerung mit dem geringstmöglichen Druckverlust
für den Pneumatiktransport zu erlauben.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Bereits mit einer Versuchsmechanik konnte die erwar
tete Leistungssteigerung erreicht, und ein tiefer Druckver
lust in der Größenordnung von 30 bis 50 mm ws (Wassersäule)
festgestellt werden. Versuche bestätigten, daß das Siebgut
nicht einfach in dem Raum des Siebzylinders geführt, sondern
gleichzeitig durch mechanische Hilfe schon optimal innerhalb
eines ersten Abschnittes des Siebmantels verteilt werden
soll. Es konnte dabei festgestellt werden, daß der überwie
gende Teil des Mehl es schon im ersten Drittel durch den Sieb
mantel durchtritt, vorausgesetzt, daß die Schleuderleisten
schon in diesem Abschnitt voll wirksam sind. Es wurde ferner
beobachtet, daß die Siebleistung dort extrem hoch ist, wo
das Mehl mit dem Luftstrom begleitet ist. Dagegen ist die
Siebleistung ohne Luftunterstützung geringer. Nun besteht
aber eine wichtige Funktion der Kontrollsiebung darin, daß
als Siebabstoß nicht gleichzeitig feines Produkt, zum Bei
spiel Mehl, mitgerissen wird. Für die saubere Aussiebung
steht damit erfindungsgemäß der Hauptteil des Siebmantels
zur Verfügung, weil die Hauptmenge in dem Bereich des Vertei
labschnittes durch das Sieb schon abgeführt werden kann.
Die Erfindung erlaubt ferner eine ganze Anzahl besonders vor
teilhafte weitere Ausgestaltungen. Bevorzugt wird der Vertei
labschnitt durch eine mitumlaufende Stauscheibe etwa im er
sten Drittel des Schleuderrotores in Längsrichtung begrenzt.
Die Erfahrung im Stand der Technik ging davon aus, daß
auf die Dauer die beste Siebwirkung dadurch aufrechterhalt
bar ist, indem an den Schleuderleisten, über die ganze
innere Siebfläche wirksame Bürsten-Elemente angebracht
werden; damit gewissermaßen das Sieb dauernd gebürstet
wird. Für ein Kontrollsieb wird nicht eine bestimmte
Feinfraktion von der nächstgrößeren Fraktion getrennt, wie
dies bei der klassischen Siebtechnik üblich ist. Es
wird bewußt eine Sieböffnung gewählt durch die alles Mehl
durchtreten kann. Alle durchzusiebenden Partikel sind
wesentlich kleiner als die Sieböffnung. Man kann davon
ausgehen, daß die abzutrennenden Fremdteile wesentlich
größere Abmessungen haben. Gerade durch die relativ
großen Sieböffnungen können jedoch ermüdete Borsten (D <
0,3 mm) vom Bürsten-Reinigungselement durchdringen und
gelangen unterwünschterweise so in das Nahrungsmittel.
Eine optimale Siebwirkung ergab sich, wenn die Schleuder
leisten mehrere, einzeln radial abstehende gummi
elastische Förder- beziehungsweise Reinigungslappen
aufweisen. Mit den elastischen Förder- beziehungsweise
Reinigungslappen entstehen keine entsprechenden
Borstenteile mehr. Viel mehr haben die Versuche gezeigt,
daß solche, die schon im Gut waren, sogar noch ausgelesen
werden. Ferner wird vorgeschlagen, daß die
Reinigungslappen auf der selben Schleuderleiste mit
Längs-Abstand zueinander angeordnet sind, mit
vorzugsweise versetzter Anordnung zu der nächst folgenden
Schlagleiste, zur Bildung einer schraubenförmigen
Förderkomponente über die Länge des Siebmantels. Durch
die damit erzeugte drallartige Bewegung des Gutes wird die
Durchsiebung unterstützt, und gleichzeitig für eine
schnelle Förderung des Grobgutes sowie Fremd-Körpern zum
Auslaß hin gesorgt.
Zwischen dem Verteilabschnitt sowie dem Auslaß für den
Siebabstoß kann ein weiterer Verdrängungskörper
angeordnet werden, wobei der Auslaß in Form eines
Ringspaltes für den Siebabstoß vorzugsweise durch eine
gummi-elastische Scheibe gebildet ist. Weiterhin ist es
aber auch möglich, daß der Schleuderrotor zwischen dem
Verteilabschnitt und dem Auslaß einen gestuften oder
sich konisch erweiternden Verdrängungskörper oder
wenigstens 2 entsprechende Stauscheiben aufweist.
Der Eintragsverteiler wird als angetriebene Eintrags
schleuderschnecke ausgebildet und kann eine ein
vorzugsweise aber eine zwei- oder mehrgängige Eintrags
schnecke sein. Wenn der Eintragsverteiler tatsächlich in
der Art wie ein Streuteller wirkt, so kann das
Schneckengehäuse verdrehbar konstruiert sein, mit radial
oder tangential zu der Drehachse des Schleuderrotores
mündenden Einlaufstutzen für die pneumatische
Gutzuführung. Dies erlaubt bei einer großen Vielzahl von
Dispositionen bezüglich der Lage und Richtung der
pneumatischen Förderleitung den Anschluß einfach zu
gestalten mit der kleinstmöglichen Anzahl von Rohrbögen.
Durch die mechanisch zwangsweise gleichmäßige
Verteilwirkung durch den Eintragverteiler hat die
spezielle Richtung der pneumatischen Gutzuführung keinen
Einfluß mehr für die Produktbeaufschlagung auf das Sieb.
Es hat sich gezeigt, daß der Rotor niedrigtourig
angetrieben werden kann, vorzugsweise mit weniger als 500
U/min. Dadurch kann die Lebensdauer der Kontroll-
Siebvorrichtung, besonders die Standzeit des Siebmantels
und der Reinigungslappen, vergrößert werden.
Vorzugsweise mündet der Auslaß für den Siebabstoß in
einem ausschwenkbaren Fremdkörperkasten.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Kontrollsiebvorrichtung für die
Kontrollsiebung von mehlartigen Gütern.
Es wird nun die Erfindung an Hand einiger Ausführungs
beispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
die Fig. 1 ein Kontrollsieb im Querschnitt;
die Fig. 2 schematisch die Anordnung von Reinigungs
lappen mit 4 direkt hintereinander darge
stellen Schleuderleisten;
die Fig. 3 eine Ansicht III der Fig. 2;
die Fig. 4 einen Schnitt IV-IV der Fig. 2 in größerem
Maßstab;
die Fig. 5 schematisch eine pneumatischen Druck
förderanlage mit Kontroll-Siebung;
die Fig. 6 eine andere Ausgestaltung der Kontroll
siebvorrichtung.
In der Folge wird nun auf die Fig. 1 Bezug genommen. Eine
pneumatische Gutzuführung 1 ist über ein Bogenstück 2 an
einem Stutzen 3 eines verdrehbaren Schneckengehäuses 4
einer Eintragsschnecke 5 angeschlossen. Die Eintrags
schnecke 5 ist fest mit einer Welle 6 eines
Schleuderrotores 7 verbunden, welcher über eine
Riemenscheibe 8 antreibbar ist. Das Gehäuse 4 kann um die
Achse 9 des Schleuderrotores 7 verdreht und in jeder
beliebigen Verdrehlage angeordnet zum Beispiel über
Klemmringe 10 an einem Siebgehäuse 16 angeschraubt
werden. Der Schleuderrotor 7 ist über die ganze Länge von
einem Siebmantel 11 umgeben, so daß das gereinigte Gut
nur durch die Maschen des Siebmantels 11 durchtreten kann.
Gröbere Teile, die ausgesiebt werden müssen, werden am
gegenüberliegenden Ende durch einen Auslaß 12 entfernt.
Der Auslaß 12 ist nach außen durch den Siebmantel 11 und
nach innen durch eine gummi-elastische Platte 13, die
einen etwas kleineren Durchmesser als der Siebmantel 11
hat und einen Spalt 14 bildet, begrenzt. Anschließend
ist ein Grobgutkasten 15 der vorzugsweise um eine
vertikale Achse wegschwenkbar ist. In vielen Fällen
genügt es, wenn der Grobgutkasten 15 nur einige Liter
Fassungsvermögen hat, da bei der Kontroll-Siebung nur mini
malste Mengen an Siebabstoß anfallen. Eines der Erschwer
nisse bei der Kontroll-Siebung in einer pneumatischen Druck
förderleitung ist der statische Luftdruck in dem ganzen
System. Das eigentliche Siebgehäuse 16 muß entsprechend
druckfest gebaut sein. Wenn zusätzlich zu dem Fremdkörperka
sten 15 ein Auffangbehälter 17 vorgesehen wird, so muß die
ser ebenfalls druckfest ausgebildet sein, oder es muß zum
Beispiel durch eine elektrische Verriegelungen über eine Ab
schlußklappe 19 dafür gesorgt werden, daß der Auftragsbe
hälter 17 nur im drucklosen Zustand entleert werden kann. Das
Siebgehäuse 16 ist im oberen Teil vorzugsweise als Halbschale
und im unteren Teil als Sammeltrichter 20 gestaltet, an wel
chem ein Förderrohr 21 für den pneumatischen Weitertransport
des durchgesiebten Gutes angeordnet ist.
Der Schleuderrotor 7 weist, vier sich über
die ganze Länge L des Siebmantels 1 erstreckende Schleuder
leisten 22 auf, wobei diese um je 90° versetzt angeordnet
sind. Die Schleuderleisten haben als primäre Funktion das
Luft-Gutgemisch in einer starken Umlaufbewegung zu halten,
damit durch die entsprechende Zentrifugalkraft das Gut immer
an den Siebmantel 11 getrieben wird. An dem Schleuderrotor 7
sind ferner zwei Stauscheiben 24 und 25 angeordnet, welche
eine zu direkte Längsbewegung des Gut-Luftgemisches verhin
dern sollen. Die beiden Stauscheiben 24 und 25 unterteilen
den inneren Siebraum, wobei ein erster Abschnitt A vorzugs
weise kleiner als 1/3 der Länge ist und der übrige Abschnitt
B entsprechend ausfällt. Der Abschnitt B wird hierbei durch
die Stauscheibe 25 nochmals unterteilt, um letztendlich die
Siebwirkung zu erhöhen.
Mit dem Abschnitt A wird gleichzeitig der Verteilabschnitt A
gebildet, in dem das, durch die Umlaufbewegung der
Eintragsschnecke 5 tangential eingetragene Gut-Luftgemisch
gleichmäßig auf den ganzen Umfang des Siebmantels 11
verteilt wird. Eine zusätzliche Verteilwirkung wird dadurch
erreicht, daß die Schleuderleisten 22 um ein Maß As sich
auch über diesen Abschnitt erstrecken. Die Schleuderleisten
22 sind durch ein Armkreuz 26 starr mit der Welle 6
verbunden. Fest an den Schleuderleisten 22 sind eine großen
Zahl von Förder- beziehungsweise Reinigungslappen 23
befestigt, die radial abstehen, gummi-elastisch sind und den
Siebmantel 11 für alle nicht abrasiven Güter leicht berüh
ren.
Die Reinigungslappen 23 sind in der Fig. 2, 3 und 4 in
größerem Maßstab dargestellt. Die Förder- beziehungsweise
Reinigungslappen 23 sind wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist
durch eine Klemmleiste 27 an den Schleuderleisten 22 befe
stigt und können sich bei Eintritt eines großen Fremdkörpers
nach hinten abbiegen (23′), so daß dieser nicht festge
klemmt wird wie dies bei starren Leisten geschehen kann. In
der Fig. 3 sind schematisch die vier Schleuderleisten 22
dicht aneinander gereiht dargestellt. Die Förder- bezie
hungsweise Reinigungslappen sind um ein Maß X bzw. X′ ver
setzt, wobei in dem Beispiel das Maß X auch etwa der Länge
eines einzelnen Reinigungslappens 23 entspricht. Bevorzugt
wird dem einzelnen Reinigungslappen eine Trapezform gegeben,
so daß über die ganze Länge einer einzelnen Schleuderleiste
22 eine Sägezahnform entsteht. Diese Sägezahnform hat eine
doppelte Wirkung. Einerseits entsteht dadurch ein ständiger
Wechsel von intensiver und weniger intensiver Schleuderwir
kung. Anderseits bewirkt die versetzte Anordnung gleichzeitig
eine Förderwirkung wie mit den Pfeilen 28 angedeutet ist.
Damit entsteht in dem Innenraum des Siebmantels eine Drall-
Wirkung speziell für das Grobgut hin zum Austritt an das
Siebmantelende. Besonders wichtig ist, daß auch in dem Ver
teilabschnitt A die Schleuderleisten 22 beziehungsweise die
Reinigungslappen
23 voll wirksam sind. In diesem Bereich ist deshalb durch
ungleiche Längen der Reinigungslappen 23a, 23b, 23c und
23d, ohne Versetzung, nur eine minimale Förderwirkung,
jedoch eine intensive Verteil- und Siebunterstützung
erwünscht.
Die Fig. 5 zeigt eine pneumatische Druck-Förderanlage
mit einem eingebauten Kontrollsieb 30. Ein Gebläse 31
liefert die erforderliche Druckluft, welche über ein
Druckregelventil 37 im Druck einstellbar ist. Das Gut wird
über eine Rotationsschleuse 32 in die Druckförderleitung
1 eingespiesen. Strichpunktiert ist angedeutet, daß die
Förderleitung auch gemäß Linienführung 1′ verlegt sein
kann, was durch Verdrehen des Schneckengehäuses 4 gemäß
Pfeil 33 machbar ist. Das Pneumatikrohr 21 für das
abgesiebte Gut wird mit der gleichen Förderluft in eine
Trimelle 34 gefördert oder zum Beisiel in einen Behälter
von welcher die Luft über einen Filter 35 sowie einen
Ventilator 36 abgeführt und das Gut der weiteren
Verarbeitung zugeführt werden kann.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung des
Schleuderrotores. Die Eintragsschnecke 5 ist hier als
zwei-gängige Schnecke ausgebildet. Anstelle der
Stauscheiben ist ein Doppelzylinder 40, der gegen die
Produktzuführung mit einer Kegelspitze eine analoge
Funktion hat wie die zwei Stauscheiben der Fig. 1. Die
Kontrollsiebvorrichtung 30 ist über Träger 42 direkt an
der Decke 43 aufgehängt.
Claims (6)
1. Kontrollsiebvorrichtung mit einer pneumatischen
Gutzuführung (1), einem Siebgehäuse (16), einem zylindrischen
Siebmantel (11) mit darin umlaufendem Schleuderrotor (7), mit
mehreren Schleuderleisten (22), einem Auslaß (12) für den
Siebabstoß sowie einen Auslaß (21) für den Siebdurchfall,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Schleuderleisten (22) sich über die Länge des Siebman tels (11) erstrecken und
- b) mehrere radial abstehende Lappen (23) zum Fördern und Reinigen aufweisen, welche
- c) aus gummi-elastischem Werkstoff gebildet sind, und die In nenfläche des Siebmantels (11) leicht berühren.
2. Kontrollsieb nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lappen (23) auf derselben Schleuder
leiste (22) mit Längs-Abstand zueinander angeordnet sind, mit
versetzter Anordnung zu der nächst folgenden Schleuderleiste
(22) zur Bildung einer schraubenförmigen Förderkomponente
über die Länge des Siebmantels (11).
3. Kontrollsieb nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß ein verdrehbares Gehäuse (4)
für eine Eintragsschnecke (5) vorgesehen ist, mit einem ra
dial oder tangential zu der Drehachse (9) des Schleuderrotors
(7) mündenden Einlaufstutzen (3).
4. Kontrollsieb nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Siebmantels
(11), etwa im ersten Drittel, ein Verteilabschnitt (A) aus
gebildet ist zur gleichmäßigen Verteilung des Gutes auf den
ganzen Siebumfang.
5. Kontrollsieb nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- a) der Verteilabschnitt (A) durch eine mitumlaufende Stau scheibe (24) in Längsrichtung begrenzt und
- b) der Auslaß (12) für den Siebabstoß durch eine elastische Scheibe (13) gebildet ist.
6. Verwendung des Kontrollsiebes nach den An
sprüchen 1 bis 5 zur Kontrollsiebung von mehlartigen Gütern.
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