DE4307789C2 - Kontroll-Siebvorrichtung sowie Verwendung der Vorrichtung - Google Patents

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.