DE4419522A1 - Sichtrad für Schleuderrad-Windsichter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Windsichter mit entgegen seiner Schleuderrichtung von der Sichtluft von außen nach innen durchströmtem, rotierendem Sichtrad mit kranzförmig angeordneten, parallel zur Drehachse verlaufenden Schaufeln, die zwischen einer die Sichtradnabe tragenden Kreisscheibe und einer ringförmigen Deckscheibe angeordnet sind. Sie betrifft ein Sichtrad für einen solchen Windsichter in verschleißfester, kostengünstiger Ausführung.

Mit Windsichtern der vorausgesetzten Art können selbst bei sichtschwierigem Material trennscharfe Sichtungen bei spritzkornfreiem Feingut bis in den Feinstkornbereich unter 10 µm Korngröße erzielt werden. Da jedoch die erzielbare Trenngrenze im wesentlichen von der Umfangsgeschwindigkeit des Sichtrades abhängt, muß die Drehzahl des Sichtrades um so höher gewählt werden, je kleiner die gewünschte Trenngrenze ist. Das Problem dabei ist jedoch, daß mit der Erhöhung der Sichtraddrehzahl auch der Verschleiß an den Bauteilen des Sichtrades und damit die Verunreinigung der Fertigprodukte durch den dabei entstehenden Abrieb rasch zunimmt. Im allgemeinen sind diese Verunreinigungen im Verhältnis zur Durchsatzmenge des Produkts so klein, daß sie toleriert werden können. Anders verhält es sich jedoch, wenn hochreine oder stark schleißende Stoffe verarbeitet werden sollen. Im ersten Fall, bei dem es sich z. B. um pharmazeutische Produkte, Leuchtstoffe, Zahnersatzmassen, keramische Massen u. ä. handeln kann, machen oft geringste Verunreinigungen das Produkt unbrauchbar. Im zweiten Fall, also bei Stoffen mit einer Härte ab etwa 4 Mohs, tritt am Sichtrad sehr starker Verschleiß auf, so daß dann ein wirtschaftlicher Betrieb des Sichters nicht mehr gegeben ist.

Eine Möglichkeit, dem Verschleißproblem beizukommen besteht darin, die Sichtradschaufeln ganz aus einem keramischen Werkstoff, wie z. B. Sinterkorund, herzustellen und die übrigen Sichtradteile mit einem keramischen Werkstoff zu beschichten (DE-C-35 08 889). Aus Festigkeitsgründen läßt diese Konstruktion keine so hohen Drehzahlen zu, wie mit einem ganz aus Metall hergestellten Sichtrad erreicht werden können. Außerdem ergeben die nur beschichteten Flächen einen wenig dauerhaften Verschleißschutz. Die Fertigung aus Einzelteilen ist kostspielig und erfordert zudem ein sorgfältiges Auswuchten des zusammengebauten Sichtrades.

Optimale Betriebseigenschaften weist dagegen ein Sichtrad auf, das ganz und in einem Stück aus einem verschleißfesten Sinterwerkstoff hergestellt ist (DE-C-41 40 656). Es besitzt an allen Stellen gleichmäßige Verschleißbeständigkeit, erfordert wegen der hohen Fertigungsgenauigkeit kein Auswuchten und weist eine so hohe Festigkeit auf, daß es mit den gleichen Drehzahlen betrieben werden kann, wie ein Sichtrad aus metallischem Werkstoff. Nachteilig ist dabei nur, daß Vollkeramik-Sichträder aus verfahrenstechnischer Sicht nicht immer geeignet bzw. wirtschaftlich sind.

Als Ausweichlösung wird deshalb auch eine Ausführung angeboten, bei der Kreisscheibe, Deckscheibe und Schaufeln einzeln aus Stahl gefertigt und dann durch Hartlöten miteinander verbunden werden. Trotz der relativ geringen Materialkosten wird ein solches Sichtrad infolge des hohen Fertigungsaufwands jedoch teuer und bei Verwendung für ein stark schleißendes Produkt letztlich unwirtschaftlich.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein verschleißfestes Sichtrad zu finden, das durch niedrige Material- und Herstellungskosten einen wirtschaftlichen Einsatz auch für stark schleißende Produkte ermöglicht. Als Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, das Sichtrad aus einem gießbaren Werkstoff in einem Stück nach dem Wachsausschmelzverfahren zu gießen. So ist es möglich, den Erfordernissen angepaßte Werkstoffvarianten einzusetzen, insbesondere auch vergütbaren Hartguß. Angaben zur konstruktiven Sichtradgestaltung zur optimalen Anpassung an die Erfordernisse, die einerseits durch das Gießen und andererseits durch den Sichtvorgang gegeben sind, enthalten die Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel eines Sichtrades in zwei Ansichten und teilweise im Schnitt zeigen die Fig. 1 und 2 der Zeichnung. Das Sichtrad 1 besteht aus Kreisscheibe 2, Deckscheibe 3 und den die Strömungskanäle 6 bildenden Schaufeln 5. Die Kreisscheibe 2 ist aus einem zylinderförmigen und einem kegelstumpfförmigen Teilstück zusammengesetzt, wobei die Schaufeln 5 von der ebenen Begrenzungsfläche des zylinderförmigen Teilstücks ausgehen. Die Gesamtdicke der Kreisscheibe 2 entspricht dabei der erforderlichen Nabenlänge, von der das zylindrische Teilstück etwa ein Viertel ausmacht. Der kegelstumpfförmige Teil verjüngt sich dabei bis auf den erforderlichen Nabendurchmesser. Kreisscheibe 2 enthält die Aufnahmebohrung mit Paßfeder 7 (für die nicht dargestellt Antriebswelle). Die ebenen Begrenzungsflächen jeweils zweier benachbarter Schaufeln 5 sind im Übergangsbereich zu Kreisscheibe 2 und Deckscheibe 3 durch eine Bogenfläche miteinander verbunden. Die in Richtung der Drehachse 4 verlaufenden Begrenzungsflächen der Schaufeln 5 sind hier so angeordnet, daß sich radial von außen nach innen verengende Strömungskanäle 6 ergeben. Durch entsprechende Gestaltung des Gußmodelles ist es jedoch auch möglich, sich radial nach innen erweiternde Strömungskanäle 6 oder Strömungskanäle mit gleichbleibender Breite zu erhalten.

Claims (7)

1. Sichtrad für einen Windsichter mit der von der Sichtluft entgegen seiner Schleuderrichtung von außen nach innen durchströmten, kranzförmig angeordneten, parallel zur Drehachse (4) verlaufenden Schaufeln (5) zwischen einer die Sichtradnabe tragenden Kreisscheibe (2) und einer ringförmigen Deckscheibe (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtrad aus einem gießbaren Werkstoff in einem Stück nach dem Wachsausschmelzverfahren gegossen ist.

2. Sichtrad nach Anspruch 1 aus einem härtbaren Gußwerkstoff, der erst nach dem Gießen auf seine Endhärte gebracht wird.

3. Sichtrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (2) aus einem zylinderförmigen Teilstück besteht, dessen Dicke etwa einem Viertel der Dicke der Kreisscheibe (2) entspricht und dessen Außendurchmesser gleich dem Schaufelkranzdurchmesser ist, an das sich auf der einen Seite ein kegelstumpfförmiges Teilstück anschließt, das sich vom Schaufelkranzdurchmesser auf den erforderlichen Nabendurchmesser verjüngt, wobei die Schaufeln (5) von der ebenen Begrenzungsfläche auf der anderen Seite des zylinderförmigen Teilstücks ausgehen.

4. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schaufelkanäle bildenden Begrenzungsflächen der Schaufeln (5) als ebene, in Richtung der Drehachse (4) und symmetrisch zu einer durch die Schaufelkanalmitte gelegten Axialebene verlaufende Flächen ausgeführt sind, die im Übergangsbereich zur Kreisscheibe (2) und Deckscheibe (3) eine Bogenfläche miteinander verbindet.

5. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung eines Strömungskanals (6) in radialer Richtung 1/10 bis 1/7 des Sichtrad-Außendurchmessers beträgt.

6. Sichtrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Schaufelkranzes die Breite eines Strömungskanals (6) in Umfangsrichtung 4 bis 6 mm beträgt.

7. Sichtrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite einer Schaufel (5) zu der Breite eines Strömungskanals (6) wie 1,8 bis 2,8 zu 1 verhält.