DE7422163U - Vorrichtung zum trennen oder klassieren der bestandteile einer stroemenden aufschlaemmung - Google Patents

Description

MÜLLER-BORJ& ; pfiÜiEL · SCHÖN · HERTEL

PATENTANWÄLTE

The Bauer Bros- Co.

Hl/sy-B 1187

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE (PATENTANWALT VON 1027- 107B) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPL.-PHYS.

THE BAUER BROS. CO. Springfield, Ohio, USA

Vorrichtung zum Trennen oder Klassieren der Bestandteile einer strömenden Aufschlämmung

8 MÜNCHEN 8β · SIEBERTSTR. 4 · POSTFACH 800720 · KABEL: MtTEBOPAT · TEL. (089) 4740 05 · TELEX 3-24885

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The Bauer Bros.Co.

Hl/sy-B 1187

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Es ist bereits ein Entwässerungssieb bekannt, das aus einer über eine Wehrkante beschickbaren, innerhalb einer Rinne befindlichen, nach unten geneigten Platte besteht, zu der fluchtend ausgerichtet ein erster Siebabschnitt verläuft, an den sich nach Art eines Polygonzugs sehr flach abgeknickte weitere Siebabschnitte anschließen (US-PS 3 452 876).

Die Strömungsfläche dieses bekannten Entwässerungssiebes ist ziemlich steil und aus jeweils ebenen Segmenten zusammengesetzt, wodurch die Strömungsfläche konkav gekrümmt aussieht.

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Um bei einem solchen Entwässerungssieb eine gute Entwässerung zu erreichen, muß das Sieb sehr lang gebaut werden.

Bekannt ist weiterhin eine feststehende, steil nach unten geneiyte und konkav yekx üiiuiite Sitibfläijhe, bei weichet" das zu siebende Gut über eine Aufgabeeinrichtung auf eine nach unten geneigte Platte aufgebracht wird, an die sich die konkav gekrümmte Siebfläche tangential anschließt (DT-AS 1 261 092).

Bei einer anderen bekannten Siebvorrichtung wird ein konkav gekrümmtes Sieb verwendet, das abgabeseitig mit der Horizontalen einen Winkel einschließt, der größer als 30 ist. Die Aufgabe auf das Sieb erfolgt über eine parabelförmig gekrüirmte Platte, deren einer zum Scheitel führender Ast als Wehr dient (US-PS 3 259 244).

Zum Stand der Technik gehören weiterhin eine Vorrichtung zum Naßsieben von körnigem Gut, wobei die Siebfläche ein von einer vertikalen Platte ausgehendes konkav gekrümmtes Sieb ist, über welchem im Abstand Prallbleche vorgesehen sind (DT-OS 1 757 027), sowie eine von einem Sieb abgedeckte Rinne, auf der körniges Gut nach Art eines Wirbelbei.tes gefördert und klassiert wird, wobei dem Sieb von der Unterseite her Druckluft zugeführt wird (US-PS 3 007 577).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs so auszubilden, daß bei einer insgesamt kurzen Sieberstreckung eine optimale Entwässerung und Förderung der abgeschiedenen Feststoffe gewährleistet ist.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 zusammengefaßt. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein glattes, rasches und ruhiges überfließen der Aufschlämmung von einem Behälter aus, wobei die Aufschlämmung längs des bezüglich . der Horizontalen relativ flachen Neigungswinkels dös ersten Siebteils nach unten beschleunigt wird und auf das daran angrenzende Ende des im wesentlichen horizontalen, zweiten Siebabschnittes trifft. Dieses Auftreffen ergibt zurück- . wirkende Kräfte, die dazu führen, daß durch die Siebstangen eine hochgradige Abtrennung von Flüssigkeit, aus tier strömen*" den Aufschlämmung im ersten Siebabschnitt erreicht wird* An der Verbindungsstelle des ersten Siebabschnittes mit dem \ zweiten Siebabschnitt beginnt der größte Teil der Fest-

stoffe x?egen der starken Flüssigkeitsabscheidung Rollen zu bilden. Durch den zweiten, im .wesentlichen horizontalen Sieb— abschnitt werden diese Rollen und die verdickte Aufschlämmung v/eiterbewegt. Durch den sich an den zweiten Siebabschnitt tangential anschließenden dritten Siebabschnitt, der konvex gekrümmt ist, werden die Feststoffe tangential von der Siebfläche abgehoben, während dia Flüssigkeit dazu neigt, an der Siebfläche zu haften und durch die Siebschlitze auszuscheiden. Das bedeutet, daß durch die gewählte Siebanordnung auf einer relativ kurzen Längserstreckung der Siebfläche eine sehr starke Flüssigkeitsabscheidung und eine Rollenbildung der abgeschiedenen Feststoffe stattfindet, wobei die Feststoffe aufgrund der Rollenbildung auf einem weiteren vierten Siebabschnitt unter dem Einfluß der Schwerkraft abrollen und dabei Flüssigkeitsreste abscheiden. Neben der guten Entwässerung auf einer relativ kurzen Sieblänge wird aufgrund dieser Rollenbildung der Siebverschleiß erheblich verringert. Die für die Zuführung der Aufschlämmung auf das Sieb erforderliche Energie besteht lediglich in der Pumpenergie, um die Aufschlämmung über die ein kleines Wehr bildende Abströmnase am Anfang des ersten Siebabschnittes zu führen.

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Man nimmt an, daß durch die experimentell gefundene er— fxndungsgemäße !Anordnung der Siebfläche eine maximale Ausnutzung des Coanda-Effektes erreicht wird, wenn auch die Wirkungen im einzelnen nicht bekannt sind. Durch die am Ende des vierten Siebabschnittes angeordnete, mit radialen Rippen versehene Walze kann bei der Drehung im Uhrzeigersinn eine Koiupaktierung des abgeschiedenen Produktes erreicht werden, wodurch infolge des aufgebrachten Drucks Restflüssigiceit ausgeschieden v/ird. Beim Umlauf der Walze

Stiftung und ein Anheben

der abgeschiedenen.Feststoffe, was ebenfalls zu einer Freisetzung restlicher Flüssigkeit beiträgt. . .

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung scheraatisch im Längsschnitt. .

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1 mit einer im Endbereich der Strömungsflache angeordneten, im Uhrzeigersinn drehenden Walze. .

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung von Fig. 2 mit im Gegenuhrzeigersinn drehender Walze. ·

Fig. 4 zeigt die Vorrichtung von. Fig. 2 von vcrn.

Wie aus, Fig. 4 zu ersehen ist, wird die Vorrichtung 1o an den beiden Seiten von vertikalen Wänden 12 und 14 begrenzt. Die Wand 12 hat bodenseitig einen Flansch 13, die Wand 14 einen Flansch 15. Mit den Flanschen 13 und 15 ist eine Bodenplatte 16 der Vorrichtung 1o verbunden.

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Wie aus den Figuren 1 bis 3 zu ersehen ist, hat die Vorrichtung auf der Zuströmseite eine hintere Wand 18 mit einem bodenseitigen Flansch 19, der auf der Bodenplatte 16 sitzt. Im bodenseitigen Bereich hat die hintere Wand 18 eine öffnung 47 mit einem Anschlußstutzen 48 für die Zuführung der Aufschlämmung. Zwischen dem unteren Ende des Anschlußstutζens 48 und einer im Abstand von der hinteren Wand 18 angeordneten vertikalen Tragwand 34, die sich mit einem Flansch 24 auf der Bodenplatte 16 abstützt, erstreckt sich zwischen den beiden seitlichen Wänden 12 und 14 eine, trogartig ausgebildete Bodenwand 44 eines Behälters 46. an deren tiefster Stelle eine verschließbare Auslaßöffnung 5o vorgesehen ist. Der Behälter 46 hat eine sich ausgehend von der Tragwand 34 zwischen den Seitenwänden 12 und 14 erstickende vordere Wand 32, di'e bodenseitig einen ersten, zur hinteren Wand 18 geringfügig geneigten Abschnitt 36/ einen sich daran anschließenden, zur hinteren Wand t8 stärker geneigten Abschnitt 38 und einen daran, angrenzenden vertikalen Abschnitt 4o aufweist, der über einen mit einem kleinen Radius gekrümmten Abschnitt 41 von der Rückwand 18 weggeführt und über eine Abströmnase 42 mit d^r Strömungs— fläche 52 der Vorrichtung 1o verbunden ist. Die Strömungs— fläche 52 der Vorrichtung 1o besteht a'-s einem in Fließrichtung nach der Abströmnase 42 angeordneten ersten Sieb— abschnitt 58, der bezüglich der Horizontalen eine gering'e Neigung mit einem Winkel von etwa 25 aufweist. An diesen ersten Siebabschnitt 58 schließt sich an der Verbindungs-=· stelle 56 ein zweiter, im wesentlichen horizontaler Siebabschnitt 6o an, der in einen konvex gekrümmten dritten Siebabschnitt 61 übergeht. Die Länge des horizontalen zweiten Siebabschnittes 6o ist verglichen mit dem ersten Sieb— abschnitt 58 und dem dritten Siebabschnitt 61 relativ gering. Der dritte Siebabschnitt 61 geht tangential in einen nach unten gerichteten vierten Siebabschnitt 62 über, an dem sich mit gleicher Neigung eine Ablaufplatte 64 anschließt.

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Quer über dem unteren Endbareich des vierten Siebabschnittes 62 ist eine sich zwischen den seitlichen Wän-Λβη 12 und 14 der Vorrichtung 1o erstreckende Walze 7o mit radial abstehenden Rippen 72 angeordnet. Die Walze sitzt an einer Welle 68, die in im Winkel angeordneten Schlitzen 66 in den Seitenwänden 12 und 14 gelagert ist und an einem Ende eine An- . triebsscheibe 74 aufweist, die über einen Riemen 76 mit einer auf der Walle 81 eines Antriebsmotors 83 sitzenden Scheibe 78 verbunden ist. Der Abstand der Enden der Rippen 72 der Walze 7o bezüglich der vierten Siebfläche 62 ist einstellbar. Die Rippen 72 bestehen gewöhnlich aus Gummi oder dergleichen. Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, sind die Antriebselemente für die Scheibe 74 in dem Raum 54 der Vorrichtung 1o angeordnet, der von der vorderen Wand 32 des Behälters 46, der Strömungsfläche 52, der Bodenplatte 16 und einer Stützfläche 28 begrenzt -, \rd, die mit einem Flansch 22 auf der Bodenplatte 16 sitzt und am anderen Ende die Ablaufplatte 64 trägt. Das die Siebabschnitte bildende Sieb wird aus sich zwischen den Seitenwanden 12 und 14 im Abstand voneinander erstreckenden wellenlinienförmigen Stangen 8o und darunterliegenden, in Richtung der Strö— mungsflache 52 verlaufenden, im Abstand angeordneten Stangen 82 gebildet. Die Verbindung der Stangen 8o und 82 ist derart, daß in der Strömungsfläche 52 in Längs- und in Querrichtung im Abstand angeordnete gewölbte Schlitze gebildet werden, deren Scheitel in Richtung der Fließrichtung der Strömungsfläche 52 weist.

Die Aufschlämmung wird durch den Anschlußstutzen 48 in den Behälter 46 gepumpt. Die Aufschlämmung steigt in dem Behälter 46 durch die Querschnittsverringerung infolge der Neigung der Abschnitte 3 6 und 38 der vorderen Wand 32 beschleunigt nach oben und erreicht durch die Querschnittserweiterung im Bereich des gekrümmten Abschnittes 41 beim Abfließen über die Abströmnase 42 einen im wesentlichen turbulenzfreien Zustand. Die Aufschlämmung fließt über die

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Abströmnase 42 auf den ersten, zur Horizontalen gering geneigten Siebabschnitt 58, wird dabei beschleunigt und trifft an der Verbindungsstelle 56 auf den zweiten, im wesentlichen horizontalen kurzen Siebabschnitt 6o. Durch den Knick an der Verbindungsstelle 56 ergibt sich ein Rückstau, der für eine gute Entwässerung längs des ersten Siebabschnittes 58 sorgt. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, sammeln sich die Feststoffe zu beiden Seiten der Verbindungsstelle 56 an und bilden Rollen, die mit der Aufschlämmung, über den dritten, konvex gekrümmten Siebabschnitt 61 abrollen und sich dabei von der Strömungsfläche 52 abheben, so daß die übrige Aufschlämmung in Kontakt mit der Fläche · des dritten Siebabschnitts 61 bleibt und entwässert wird. Die Feststoffe können auf dem vierten Siebabschnitt 62 durch die Rippen 72 der Walze 7o kompaktiert werden, wenn, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, die Walze 7o im Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei die kompaktierten Feststoffe dann übsr die Ablaufplatte 64 abgegeben werden. Wenn, wie in . Fig. 3 gezeigt ist, die Walze 7o im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, werden die Feststoffe von dem vierten Siebabschnitt 62 abgehoben und aufgelockert, wobei restliche Flüssigkeit ablaufen kann. ·

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Claims (13)

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Trennen oder Klassieren der Bestandteile einer strömenden Aufschlämmung mit einer abfallenden Strömungsfläche, die wenigstens drei in
Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Siebabschnitte aufweist, wobei der zweite Siebabschnitt gegenüber
der Horizontalen geringer als der erste Siebabschnitt geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Siebabschnitt (58) mit der Horizontalen einen Winkel unter 45° bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· der erste Siebabschnitt (58) mit der Horizontalen einen innerhalb eines Beiachs von 20 - 35° liegenden Winkel bildet

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Siebabschnitt (60) im wesentlichen horizontal verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Siebabschnitt

(61) konvex gekrümmt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Siebabschnitt (58) zur Horizontalen mit etwa 25 geneigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des

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zweiten Siebabschnittes (CO) verglichen mit Jer des ersten und dritten Siebabschnittes (58,61) relativ kurz ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadruch gekennzeichnet, daß der erste Siebabschnitt (58) insgesamt eben ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Siebabsrhnitt (61) tangential in einen nach unten gerichteten vierten Siebabschnitt (62) übergeht.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der erste Siebabschnitt (58) über eine sich über dem Siebquv-rschnitt erstreckende Abströmnase (42) mit der Wand (32) eines sich von der Abströmnase (42) aus nach unten erstreckenden Behälters (46) für die an die Siebabschnitte abzugebende Aufschlämmung verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Behälters (46) in der Nähe des oberen Abströmbereiches kleiner als in den darunterliegenden Abschnitten ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine am Auslaufende der Strömungsfläche (52) angeordnete Einrichtung (6 8,70) zum Zusammenpressen der darauf abgesetzten Feststoffe.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine am Auslaufende der Strömungsflache (52) angeordnete Einrichtung (6 8,70) zum Anheben der darauf abgesetzten Feststoffe.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn mit den Feststoffen auf der Strömung&flache (52) in Eingriff bringbare Walze

(70) mit radial abstehenden Rippen (72) ist.

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