DE4307789C3 - Kontroll-Siebvorrichtung sowie Verwendung der Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontrollsieb mit einer pneumatischen Gutzuführung, einem Siebgehäuse, ei­ nem zylindrischen Siebmantel mit darin umlaufendem Schleuderrotor, einem Auslaß für den Siebabstoß sowie einem Anschluß für den pneumatischen Weitertrans­ port des Siebdurchfalles.

Von Mühlenbetrieben werden heute, von Pannen ab­ gesehen, Fertigprodukte ausgeliefert, deren Reinheit bezüglich Fremdbesatz nahezu absolut ist. Bereits bei der Mehlgewinnung durchläuft 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 Grobgutbestandteile mehr enthalten.

In jüngster Zeit vorgenommene Kontrollsiebungen beim Abnehmer zeigten nun aber entgegen den Erwar­ tungen doch einen störenden Besatz beziehungsweise störende Fremdbestandteile. Im Prinzip haftet der vor­ angehende Verarbeitungsbetrieb für die Produkterein­ heit, 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 Verunreinigung mit Sicherheit feststellen zu können. Das erfordert da­ her erneut eine Eingangs-Kontrollsiebung vor der Wei­ terverarbeitung 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 Mühlenprodukten stellen sich ganz spezifische Anfor­ derungen. Grundsätzlich müssen aus relativ großen Fördermengen, zum Beispiel aus 8000 kg Mehl pro Stunde vielleicht nur einige Gramm Verunreinigungen ausgesiebt werden. Die Kontrollsiebung soll vor der Weiterverarbeitung besonders einfach und sehr wirk­ sam sein. Bekannt sind Siebmaschinen, die das Produkt sieben entweder vor der Einschleusung in eine pneuma­ tische Förderleitung oder am Ende der Leitung direkt über einem Lagerbehälter. Oftmals muß eine Platzie­ rung der Siebmaschine unterwegs auf der Förderstrec­ ke gewählt werden. Dies erfordert eine Ausschleusung des Produktes aus der Förderleitung vor der Siebma­ schine, und nachfolgend die Wiedereinschleusung mit erheblichem Installations- und Kostenaufwand. Bevor­ zugt wird deshalb die Kontrollsiebung innerhalb eines um Beispiel ohnehin vorhandenen Pneumatiktranspor­ tes eingebaut, wobei aber verlangt wird, daß durch eine entsprechende Siebeinrichtung nicht ein großer Wider­ stand überwunden werden muß, was den Kraftbedarf für den Pneumatiktransport erhöhen würde.

Es hat sich dazu, ausgehend von dem Vorschlag der alten deutschen Patentschrift Nr. 8 67 193, eine eigene Gattung der sogenannten "Siebmaschinen in der Druck­ luftförderung" entwickelt. Diese alte Druckschrift schlug dazu vor, innerhalb eines zylindrischen Siebman­ tels ein Schlägerwerk mit hoher Umlaufdrehzahl anzu­ ordnen, und das von den Schalen befreite Mehl über einen ringzylindrischen Kanal mit der Luftströmung weiter zu fördern. Der Akzent dieser Einrichtung liegt allerdings in der Funktion als Kleieschleuder, die ein besonders typisches Aggregat in der müllerischen Ver­ arbeitungstechnik ist.

In der DE-OS Nr. 21 21 726 wurde die genannte Einrichtung im Hinblick auf die eigentliche Funktion der Kontrollsiebung von großen Mengen Mehl, die zum Beispiel von einem Transportfahrzeug in Silos umgela­ den werden müssen, weiterentwickelt. Dabei wird vor­ geschlagen, die Siebeinrichtung am Ende einer pneuma­ tischen Förderleitung anzuordnen. Anstelle des traditio­ nellen Schlägerwerkes bei Kleieschleudern wird ein mit Längsflügeln versehender Rotor gewählt und das Sieb­ gut durch eine Scheibe gegen den Siebmantel gelenkt.

In einer Weiterentwicklung der gattungsgemäßen Kontroll-Siebvorrichtung gemäß der DE-OS Nr. 23 38 ­ 909 wird vorgeschlagen, den, das Siebgut nach außen schleudernden Rotor, nur einseitig zu lagern. Die zufüh­ rende pneumatische Förderleitung kann dabei in axialer Richtung von der, dem Antrieb gegenüberliegenden Maschinenseite, bis über die Mitte des Siebzylinderin­ nenraumes verlängert werden. Als Nachteile ergaben sich hier ungünstige Strömungsverhältnisse für das Gut- Luftgemisch und ein Konzept, das wegen der einseitigen Lagerung 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. Ei­ ne solche Anordnung ist jedoch für eine pneumatische Gutzuführung ungeeignet. Eine vergleichbare Siebma­ schine 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 hin­ einragt. Der Guteintrag in das Vorsieb erfolgt mittels einer Schnecke.

Eine, mit einem Schlägerwerk versehende Vorrich­ tung zum Trennen von Mehl und Kleie (DE- PS 9 68 988) offenbart eine weitere Siebeinrichtung oh­ ne erkennbare Standeinrichtung oder Eignung für eine pneumatische Gutzuführung.

Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden, ins­ besondere eine große Durchsatzsteigerung mit dem ge­ ringstmöglichen Druckverlust für den Pneumatiktrans­ port zu erlauben.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkma­ le des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Bereits mit einer Versuchsmechanik konnte die er­ wartete Leistungssteigerung erreicht, und ein tiefer Druckverlust in der Größenordnung von 30 bis 50 mm ws (Wassersäule) festgestellt werden. Versuche bestä­ tigten, daß das Siebgut nicht einfach in dem Raum des Siebzylinders geführt, sondern gleichzeitig durch me­ chanische Hilfe schon optimal innerhalb eines ersten Abschnittes des Siebmantels verteilt werden soll. Es konnte dabei festgestellt werden, daß der überwiegende Teil des Mehl es schon im ersten Drittel durch den Sieb­ mantel durchtritt, vorausgesetzt, daß die Schleuderlei­ sten schon in diesem Abschnitt voll wirksam sind. Es wurde ferner beobachtet, daß die Siebleistung dort ex­ trem 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 gleich­ zeitig feines Produkt, zum Beispiel Mehl, mitgerissen wird. Für die saubere Aussiebung steht damit erfin­ dungsgemäß der Hauptteil des Siebmantels zur Verfü­ gung, weil die Hauptmenge in dem Bereich des Verteil­ abschnittes durch das Sieb schon abgeführt werden kann.

Wenn der Eintragsverteiler tatsächlich in der Art wie ein Streuteller wirkt, so kann das Schnec­ kengehäuse verdrehbar konstruiert sein, mit radial oder tangential zu der Drehachse des Schleuderrotores mün­ denden Einlaufstutzen für die pneumatische Gutzufüh­ rung. Dies erlaubt bei einer großen Vielzahl von Dispo­ sitionen bezüglich der Lage und Richtung der pneumati­ schen Förderleitung den Anschluß einfach zu gestalten mit der kleinstmöglichen Anzahl von Rohrbögen. Durch die mechanisch zwangsweise gleichmäßige Verteilwir­ kung durch den Eintragverteiler hat die spezielle Rich­ tung der pneumatischen Gutzuführung keinen Einfluß mehr für die Produktbeaufschlagung auf das Sieb.

Die Erfindung erlaubt ferner eine ganze Anzahl be­ sonders vorteilhafte weitere Ausgestaltungen. Bevor­ zugt wird der Verteilabschnitt durch eine mitumlaufen­ de Stauscheibe etwa im ersten Drittel des Schleuderro­ tores in Längsrichtung begrenzt.

Die Erfahrung im Stand der Technik ging davon aus, daß auf die Dauer die beste Siebwirkung dadurch auf­ rechterhaltbar ist, indem an den Schleuderleisten, über die ganze innere Siebfläche wirksame Bürsten-Elemen­ te 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 Siebtech­ nik üblich ist. Es wird bewußt eine Sieböffnung gewählt durch die alles Mehl durchtreten kann. Alle durchzusie­ benden Partikel sind wesentlich kleiner als die Sieböff­ nung. Man kann davon ausgehen, daß die abzutrennen­ den Fremdteile wesentlich größere Abmessungen ha­ ben. 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 op­ timale Siebwirkung ergab sich, wenn die Schleuderlei­ sten mehrere, einzeln radial abstehende gummiela­ stische Förder- beziehungsweise Reinigungslappen auf­ weisen. Mit den elastischen Förder- beziehungsweise Reinigungslappen entstehen keine entsprechenden Bor­ stenteile mehr. Viel mehr haben die Versuche gezeigt, daß solche, die schon im Gut waren, sogar noch ausgele­ sen werden. Ferner wird vorgeschlagen, daß die Reini­ gungslappen auf der selben Schleuderleiste mit Längs- Abstand zueinander angeordnet sind, mit vorzugsweise versetzter Anordnung zu der nächst folgenden Schlag­ leiste, zur Bildung einer schraubenförmigen Förder­ komponente 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-Kör­ pern 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 ei­ ne 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 auf­ weist.

Der Eintragsverteiler wird als angetriebene Eintrags­ schleuderschnecke ausgebildet und kann eine einvor­ zugsweise aber eine zwei- oder mehrgängige Eintras­ schnecke sein.

Es hat sich gezeigt, daß der Rotor niedrigtourig angetrieben werden kann, vorzugsweise mit weniger als 500 U/min. Dadurch kann die Lebensdauer der Kontroll-Siebvor­ richtung, 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 Ausfüh­ rungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

die Fig. 1 ein Kontrollsieb im Querschnitt;

die Fig. 2 schematisch die Anordnung von Reini­ gungslappen mit 4 direkt hintereinander dargestellen 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 Druckför­ deranlage mit Kontroll-Siebung;

die Fig. 6 eine andere Ausgestaltung der Kontroll­ siebvorrichtung.

In der Folge wird nun auf die Fig. 1 Bezug genom­ men. Eine pneumatische Gutzuführung 1 ist über ein Bogenstück 2 an einem Stutzen 3 eines verdrehbaren Schneckengehäuses 4 einer Eintragsschnecke 5 ange­ schlossen. Die Eintragsschnecke 5 ist fest mit einer Wel­ le 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 Siebman­ tels 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 kleine­ ren Durchmesser als der Siebmantel 11 hat und einen Spalt 14 bildet, begrenzt. Anschließend ist ein Grobgut­ kasten 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 minimalste Men­ gen an Siebabstoß anfallen. Eines der Erschwernisse bei der Kontroll-Siebung in einer pneumatischen Druckför­ derleitung ist der statische Luftdruck in dem ganzen System. Das eigentliche Siebgehäuse 16 muß entspre­ chend druckfest gebaut sein. Wenn zusätzlich zu dem Fremdkörperkasten 15 ein Auffangbehälter 17 vorgese­ hen wird, so muß dieser ebenfalls druckfest ausgebildet sein, oder es muß zum Beispiel durch eine elektrische Verriegelungen über eine Abschlußklappe 19 dafür ge­ sorgt werden, daß der Auftragsbehälter 17 nur im drucklosen Zustand entleert werden kann. Das Siebge­ häuse 16 ist im oberen Teil vorzugsweise als Halbschale und im unteren Teil als Sammeltrichter 20 gestaltet, an welchem ein Förderrohr 21 für den pneumatischen Wei­ tertransport des durchgesiebten Gutes angeordnet ist.

Der Schleuderrotor 7 weist, vier sich über die ganze Länge L des Siebmantels 1 erstreckende Schleuderlei­ sten 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 Zentrifugal­ kraft das Gut immer an den Siebmantel 11 getrieben wird. An dem Schleuderrotor 7 sind ferner zwei Stau­ scheiben 24 und 25 angeordnet, welche eine zu direkte Längsbewegung des Gut-Luftgemisches verhindern sol­ len. Die beiden Stauscheiben 24 und 25 unterteilen den inneren Siebraum, wobei ein erster Abschnitt A vor­ zugsweise 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 Verteilab­ schnitt A gebildet, in dem das, durch die Umlaufbewe­ gung der Eintragsschnecke 5 tangential eingetragene Gut-Luftgemisch gleichmäßig auf den ganzen Umfang des Siebmantels 11 verteilt wird. Eine zusätzliche Ver­ teilwirkung wird dadurch erreicht, daß die Schleuderlei­ sten 22 um ein Maß As sich auch über diesen Abschnitt erstrecken. Die Schleuderleisten 22 sind durch ein Arm­ kreuz 26 starr mit der Welle 6 verbunden. Fest an den Schleuderleisten 22 sind eine großen Zahl von Förder­ beziehungsweise Reinigungslappen 23 befestigt, die ra­ dial abstehen, gummi-elastisch sind und den Siebmantel 11 für alle nicht abrasiven Güter leicht berühren.

Die Reinigungslappen 23 sind in der Fig. 2, 3 und 4 in größerem Maßstab dargestellt. Die Förder- beziehungs­ weise Reinigungslappen 23 sind wie aus der Fig. 4 er­ sichtlich ist durch eine Klemmleiste 27 an den Schleu­ derleisten 22 befestigt und können sich bei Eintritt eines großen Fremdkörpers nach hinten abbiegen (23'), so daß dieser nicht festgeklemmt wird wie dies bei starren Leisten geschehen kann. In der Fig. 3 sind schematisch die vier Schleuderleisten 22 dicht aneinander gereiht dargestellt. Die Förder- beziehungsweise Reinigungs­ lappen sind um ein Maß X bzw. X' versetzt, 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 Schleuderwirkung. Anderseits bewirkt die versetzte Anordnung gleichzeitig eine För­ derwirkung 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 Verteilabschnitt A die Schleuderleisten 22 bezie­ hungsweise die Reinigungslappen 23 voll wirksam sind. In diesem Bereich ist deshalb durch ungleiche Längen der Reinigungslappen 23a, 23b, 23c und 23d, ohne Ver­ setzung, nur eine minimale Förderwirkung, jedoch eine intensive Verteil- und Siebunterstützung erwünscht.

Die Fig. 5 zeigt eine pneumatische Druck-Förderan­ lage mit einem eingebauten Kontrollsieb 30. Ein Geblä­ se 31 liefert die erforderliche Druckluft, welche über ein Druckregelventil 37 im Druck einstellbar ist. Das Gut wird über eine Rotationsschleuse 32 in die Druckförder­ leitung 1 eingespiesen. Strichpunktiert ist angedeutet, daß die Förderleitung auch gemäß Linienführung 1' ver­ legt sein kann, was durch Verdrehen des Schneckenge­ häuses 4 gemäß Pfeil 33 machbar ist. Das Pneumatik­ rohr 21 für das abgesiebte Gut wird mit der gleichen Förderluft in eine Trimelle 34 gefördert oder zum Bei­ spiel 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 Stau­ scheiben ist ein Doppelzylinder 40, der gegen die Pro­ duktzuführung 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 umlaufen­ dem Schleuderrotor (7), mit mehreren Schleuderleisten (22), einem Auslass (12) für den Siebabstoss sowie einen Auslass (21) für den Siebdurchfall, dadurch gekenn­ zeichnet, dass

• a) sich die Schleuderleisten (22) über die Länge des Siebmantels (11) erstrecken und
• b) die Schleuderleisten (22) mehrere radial abstehende Lappen (23) zum Fördern und Reinigen aufweisen, welche
• c) aus gummi-elastischem Werkstoff gebildet sind, und die Innenfläche des Siebmantels (11) leicht berühren, und dass weiterhin
• d) ein verdrehbares Gehäuse (4) zwischen Gutzuführung (1) und Siebgehäuse (16) vorgesehen ist, welches einen Einlaufstutzen (3), aufweist.

2. Kontrollsieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lappen (23) auf derselben Schleu­ derleiste (22) mit Längs-Abstand zueinander ange­ ordnet sind, mit versetzter Anordnung zu der nächst folgenden Schleuderleiste (22) zur Bildung einer schraubenförmigen Förderkomponente über die Länge des Siebmantels (11).

3. Kontrollsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) für eine Eintragsschnecke (5) vorgesehen ist und mit einem radial oder tangential zu der Drehachse (9) des Schleuderrotors (7) mündenden Einlaufstutzen (3) versehen ist.

4. Kontrollsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Sieb­ mantels (11), etwa im ersten Drittel, ein Verteil­ abschnitt (A) ausgebildet ist zur gleichmäßigen Ver­ teilung des Gutes auf den ganzen Siebumfang.

5. Kontrollsieb nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) der Verteilabschnitt (A) durch eine mitum­ laufende Stauscheibe (24) in Längsrichtung be­ grenzt 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 mehlarti­ gen Gütern.