EP0836893A2 - Vertikalachsiger Windsichter - Google Patents

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EP0836893A2
EP0836893A2 EP97116684A EP97116684A EP0836893A2 EP 0836893 A2 EP0836893 A2 EP 0836893A2 EP 97116684 A EP97116684 A EP 97116684A EP 97116684 A EP97116684 A EP 97116684A EP 0836893 A2 EP0836893 A2 EP 0836893A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vertical
axis air
classifier according
air classifier
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
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EP97116684A
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English (en)
French (fr)
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EP0836893B1 (de
EP0836893A3 (de
Inventor
Georg Dipl.-Ing. Konetzka
Marcus Dipl.-Ing. Körbler
Stefano Dipl.-Ing. Zampini
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hosokawa Alpine AG
Original Assignee
Hosokawa Alpine AG
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Publication date
Priority claimed from DE1996143043 external-priority patent/DE19643043C2/de
Priority claimed from DE1996143023 external-priority patent/DE19643023C2/de
Priority claimed from DE1996143068 external-priority patent/DE19643068C2/de
Priority claimed from DE1996143042 external-priority patent/DE19643042C2/de
Application filed by Hosokawa Alpine AG filed Critical Hosokawa Alpine AG
Publication of EP0836893A2 publication Critical patent/EP0836893A2/de
Publication of EP0836893A3 publication Critical patent/EP0836893A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/083—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by rotating vanes, discs, drums, or brushes

Definitions

  • the invention relates to a vertical-axis air classifier with a central good job with tangential air supply arranged at the level of the classifying rotor, with a fixed on the circumference of the classifying rotor arranged at a radial distance Guide vane ring, with a ring-shaped one through one Paddle wheel classifier rotor and a coaxial radial distance to the The outer circumference of the classifying rotor arranged guide vane ring limited Visual space, with a drive shaft for the classifier rotor mounted on one side and a housing with fine and coarse material outlet.
  • Such an air classifier in which the material to be viewed is arranged around an axis rotating wheel is set in rotating motion and with one from the outside inward running air flow into which the rotating visible material is added evenly over the circumference of the classifying wheel to the classifying zone known from German Offenlegungsschrift DE 35 21 638 A1.
  • the material to be sifted is fed in centrally and spread over a spreading plate distributed and bell-shaped over the outer circumference of the classifying rotor evenly distributed good veil passed past the classifier wheel blades.
  • the classifying wheel is flowed through by the classifying air from the outside in and that Fine material directed into the interior of the classifier rotor.
  • the rejected coarse material follows gravity continues and is surrounded by an annular coarse material discharge area added.
  • the cover plate together with the classifier wheel blades from an extended one, the classifier rotor penetrating part of the drive shaft.
  • the disadvantage is that the Inside the classifier rotor does not remain free of internals and therefore the flow in the Inside the classifier rotor is disturbed.
  • the classifier In order to be able to clean all areas within the classifier, the classifier must do so be completely disassembled into its individual parts. This is about the distribution of the functional connections such as drive, storage, good feed, fine material outlet and Coarse material escaping through several sides of the classifier housing is particularly difficult.
  • the visible material is affected by the action of gravity guided down along the classifier rotor. Except for the radial The material to be sifted essentially moves in turbulence Direction of gravity downwards.
  • the visible material is only the sifter offered once and for a short time. Due to the short dwell time of the material to be viewed on the classifier, the fine material cannot be completely diverted from the flow of classifying material and be sighted.
  • the rejected coarse material fraction therefore still contains significant proportions of fine grain. The quality of the coarse goods is therefore not optimal.
  • the vertical alignment of the classifier and the result in Visible material falling downward is an inconsistent Good concentration in the viewing zone, which means that the entire classifier rotor length is not can be used optimally.
  • the additional idea of the invention is the coarse material that has been sighted through a fluidize additional air flow and through a rotating ring disc to transport to the coarse goods outlet.
  • An additional, fixed ring prevents the finished coarse material from being returned to the viewing area.
  • Fig. 2 shows the cross section of an air classifier according to the invention with a perforated drive shaft.
  • the classifying air is supplied through the classifying air inlet 4 behind the guide vane ring 3 .
  • the annular coarse material discharge space 13 and the annular fine material discharge space 14 are arranged below the classifying wheel vane ring 9 coaxially with the drive shaft.
  • the lower cover plate 15 of the classifying rotor 8 is provided with openings and thereby opens the fine material outlet from the inside of the classifying rotor 8 into the fine material discharge space 14 .
  • the Feingutaustragsraum the penetrating portion of the drive shaft 2 as a perforated shaft member, the support means 10 is formed and thereby allows the passage of the fine material from the interior of the separator 8 in the Feingutaustragsraum fourteenth
  • This support device 10 comprises the base plate 18 , the washer 17 , and the aerodynamic spacer webs 10a and form a connecting link between the drive shaft 2 and classifier wheel 8 and the passages for the discharge of the fine material from the inside of classifier wheel 8 .
  • the classifier wheel 8 consists of the classifier wheel vane ring 9 , the lens 16 and the cover plate 15 and is rotatably connected to the support device 10 .
  • This connection in the area of the discs 15 and 17 can be designed releasably and z. B. by screws 19 arranged uniformly over the circumference of the classifying rotor.
  • a seal 20 that can be flushed with a fluid is shown in an axial arrangement and reliably separates the visible space 21 from the fine material outlet space 14 .
  • the lower cover disk 15 projects beyond the inner diameter of the annular disk 17 , and thus over the support device 10 into the interior, and thus forms an orifice with a throttling effect in the transition area.
  • the good feed takes place on the cover plate 16 of the classifying rotor 8 , which forms a diffusing plate.
  • the annular channel between the outer diameter of the classifying wheel 8 and the inner diameter of the guide vane ring 13 forms the classifying space 21 over the height of the classifying wheel 8 .
  • Visible material flows through the viewing space 21 in the vertical direction.
  • a screw spiral 29 extends almost over the entire radial width of the visible space 21 and extends over the entire height of the classifying wheel 8 .
  • a single helical screw with a constant pitch is used.
  • the sifting air flow runs perpendicular to the sifting material flow.
  • the classifying air from the classifying air inlet 22 passes horizontally through the fixed guide vane ring 3 into the classifying chamber 21 and flows through it perpendicularly to the classifying material flow.
  • the fine material sighted is discharged axially with the classifying air via the fine material outlet 23 .
  • the coarse material sighted is discharged through the coarse material discharge space 13 below the viewing space 21 via the coarse material outlet 24 .
  • the coarse material discharge ring 25 is fixedly connected to the classifying wheel 8 and rotates within the coarse material discharge space 13 .
  • the fixed retaining ring 26 is arranged above the coarse material discharge space 13 and is firmly connected to the housing 1 .
  • the gap 27 for the introduction of the scavenging air 28 is located between the bottom of the coarse material discharge space 13 and the coarse material discharge ring 25 .

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen vertikalachsiger Windsichter mit zentraler Gutaufgabe mit tangentialer, in Höhe des Sichterrotors angeordneter Sichtluftzufuhr, mit einem feststehenden am Umfang des Sichterrotors in radialem Abstand angeordneten Leitschaufelkranz, mit einem einseitig gelagerten Schaufelrad-Sichterrotor, mit einer Antriebswelle für den einseitig gelagerten Sichterrotor sowie einem Gehäuse mit Feingut- und Grobgutaustritt, wobei die Antriebswelle, ein koaxial zur Antriebswelle angeordneter, ringförmiger Feingutaustragsraum, ein koaxial zur Antriebswelle angeordneter, ringförmiger Grobgutaustragsraum, sowie die Sichterradlagerung für eine leichte Reinigung und Demontage auf der selben Seite und unterhalb des Sichterrotors angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Antriebswelle durch eine für den Feingutaustritt durchbrochenen, das Drehmoment übertragende, zur Führung des Feingutstromes strömungsgünstig gestalteten Stützeinrichtung mit dem Sichterrotor verbunden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen vertikalachsigen Windsichter mit zentraler Gutaufgabe mit tangentialer, in Höhe des Sichterrotors angeordneter Sichtluftzufuhr, mit einem feststehenden am Umfang des Sichterrotors in radialem Abstand angeordneten Leitschaufelkranz, mit einem ringförmigen, durch einen einseitig gelagerten Schaufelrad-Sichterrotor und einem koaxial in radialem Abstand zum Außenumfang des Sichterrotors angeordneten Leitschaufelkranz begrenzten Sichtraum, mit einer Antriebswelle für den einseitig gelagerten Sichterrotor sowie einem Gehäuse mit Feingut- und Grobgutaustritt.
Ein derartiger Windsichter, bei dem das Sichtgut durch ein um eine Achse umlaufendes Rad in rotierende Bewegung versetzt wird und mit einer von außen nach innen verlaufenden Sichtluftströmung, in die das rotierende Sichtgut gleichmäßig über den Umfang des Sichterrades der Sichtzone beigegeben wird, ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 35 21 638 A1 bekannt.
Das zu sichtende Gut wird zentral aufgegeben und von einem Streuteller flächig verteilt und über den Außenumfang des Sichterrotors glockenförmig als gleichmäßig verteilter Gutschleier an den Sichterrad-Schaufeln vorbei geführt. Das Sichterrad wird von der Sichtluft von außen nach innen durchströmt und das Feingut in das Innere des Sichterrotors geleitet. Das abgewiesene Grobgut folgt weiter der Schwerkraft und wird von einem ringförmigen Grobgutaustragsraum aufgenommen.
Die Sichtzone ist von der Sichtluft radial von außen nach innen durchströmt. Durch das rotierende Schaufelrad wird das Grobgut radial nach außen abgewiesen und das Feingut zusammen mit der Sichtluft in das Innere des Sichterrotors transportiert. Das gesichtete Feingut wird sodann in eine axial nach unten führende Richtung umgelenkt und anschließend aus dem Sichterrotor ausgetragen.
Der Antrieb und die Lagerung des Sichterrotors sind oberhalb des Sichterrotors angeordnet und zwar auf der gleichen Seite der zentralen Gutaufgabe.
Das Problem der gleichmäßigen und kontinuierlichen Gutaufgabe ist hier durch die zentrale Gutaufgabe hinreichend gut gelöst. Da Antrieb und Lagerung oberhalb des Streutellers des Sichterrotors angeordnet sind, dieser Bereich jedoch für die zentrale Gutaufgabe räumlich freigehalten werden muß, ergibt sich bei dem Stand der Technik nur eine unbefriedigende Anordnung von zentraler Gutaufgabe, Antrieb und Lagerung mit Hilfe einer hohlen Antriebswelle. Diese Konstruktion, insbesondere die der Lagerung ist dabei sehr aufwendig, nur für geringe Drehzahlen geeignet und sehr umständlich zu montieren.
Ein weiterer Nachteil dieses Sichters ist der Austrag des Grobgutes, der mit Hilfe einer schräg zur Horizontalen verlaufenden Förderrinne erfolgt. Aufgabe dieser Förderrinne ist es, das über den gesamten Umfang des Grobgutaustragsraumes anfallende Grobgut zu einem, nur einen Teil des Umfanges des Grobgutaustragsraumes einnehmenden Austragsstutzen zu leiten.
Für den Sichter nach diesem Stand der Technik ist das Problem des Grobgutaustrages hinreichend gut gelöst. Nachteilig ist hier jedoch, daß die Förderrinne in axialer Richtung sehr groß baut.
Einen weiteren Stand der Technik mit zentraler Gutaufgabe von oben zeigt die deutsche Patentschrift DE-PS 894 803. Die wesentlichen Kennzeichen dieses Windsichters ist die einseitige Lagerung des Sichterrotor mit einem antriebsseitig angeordneten Feingutaustrag. Die Aufgabe des zu sichtenden Gutes erfolgt oberhalb der geschlossenen Deckscheibe des Sichterrotors zentral. Bei senkrechter Anordnung von Sichterrotor und Antriebswelle wirkt die Deckscheibe als Streuscheibe um das Aufgabegut gleichmäßig über den Sichterrotorumfang zu verteilen. Über den Außenumfang des Sichterrotors ergibt sich somit ein gleichmäßig verteilter Gutschleier.
Die radial von außen nach innen durch den Sichterrotor strömende Sichtluft trägt das Feingut in das Innere des Sichterrotors, wogegen das Grobgut an den rotierenden Schaufeln abgewiesen wird. Das so gesichtete Feingut wird anschließend in radialer Richtung von innen nach außen aus dem Sichterrotor ausgetragen.
Bei dem Windsichter nach diesem Stand der Technik wird die Deckscheibe zusammen mit den Sichterrad-Schaufeln von einem verlängertem, den Sichterrotor durchdringenden Teil der Antriebswelle getragen. Nachteilig ist dabei, daß das Innere des Sichterrotors nicht frei von Einbauten bleibt und daher die Strömung im Inneren des Sichterrotors gestört wird.
Ein weiterer Nachteil ist die ungenügende Abdichtung des Feingutaustragsraumes gegenüber dem Sichtraum, so daß Spritzkorn durch den Spalt zwischen Sichterrrad-Schaufeln und Gehäuse in das bereits gesichtete Feingut eindringen kann.
Die Konstruktion ist insgesamt wenig stabil und eine Montage oder Demontage des Sichterrotors aus dem Gehäuse sehr schwierig. Ein solcher Windsichter ist insbesondere für sehr hohe Drehzahlen nicht geeignet.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen vertikalen Windsichter mit zentraler Gutaufgabe und Streuscheibe zu schaffen, bei dem die gesamte konstruktive Gestaltung von Sichterrotor, Lagerung, Antrieb und Gehäuse derart gelöst wird, daß der Sichterrotor auch bei hohen Drehzahlen stabil ist, eine einfache Montage/Demontage des Sichterrotors im Sichtergehäuse ermöglicht und gleichzeitig der Strömungsverlauf begünstigt ist und zum anderen eine leichte Reinigung gewährleistet ist, sowie eine verbesserte Abdichtung der Arbeitsräume ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale gemäß den Patentansprüchen gelöst, insbesondere dadurch, daß die Antriebswelle, ein ringförmiger Feingutaustrittsraum, ein ringförmiger Grobgutaustriftsraum, sowie die Sichterradlagerung auf der gleichen Seite unterhalb des Sichterrotors angeordnet sind.
Es sind zwar Windsichter nach dem Stand der Technik bekannt, die neben einem einseitig angetriebenen Sichterrotor einen axial nach unten führenden Feingutaustritt besitzen, wie zum Beispiel aus der Deutschen Patentschrift DE-PS 36 38 915 C 2.
Dort ist jedoch weiterhin der Grobgutaustritt in Höhe der Sichterradschaufeln angeordnet und führt in radialer Richtung nach außen. Diese Konstruktion ist wenig montagefreundlich und auch die Reinigung eines solchen Sichters sehr aufwendig.
Bei neueren Windsichtern, insbesondere für hochtechnologische Produkte, wird besonderen Wert auf leichte Zerlegbarkeit des gesamten Sichters und auf die gute Reinigbarkeit gelegt. Dies ist besonders wichtig für Produkte aus dem Pharmabereich, sowie für Pigmente und ultrafeine Pulver und Toner.
In diesen Fällen werden vorwiegend kleine Gutmengen verarbeitet und häufig wechselnde Produkte gesichtet. Die gute Reinigbarkeit und leichte Zerlegbarkeit tritt dabei vermehrt in den Vordergrund.
Dies führt zu einer kompakten raumsparenden Bauweise für den Sichter, bei dem die Versorgungsräume wie Sichtluftzufuhr, Feingutaustrag und Grobgutaustrag eng beieinander liegen.
Um alle Stellen innerhalb des Sichters reinigen zu können, muß hierbei der Sichter komplett in seine Einzelteile zerlegt werden. Dies wird über die Verteilung der funktionellen Anschlüsse wie Antrieb, Lagerung, Gutaufgabe, Feingutaustritt und Grobgutaustritt über mehrere Seiten des Sichtergehäuses besonders erschwert.
Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Sichters besteht darin, daß alle funktionalen Anschlüsse von einer Seite erfolgen. Eine Ausnahme stellt lediglich die Produktaufgabe dar, die in idealer Weise zentral von oben erfolgt.
Da die funktionalen Anschlüsse alle in vertikaler Richtung unterhalb des Sichterrades angeordnet sind, ist das Sichterrad von oben über einen Deckel im Sichtergehäuse leicht zu erreichen. Um den erfindungsgemäßen Windsichter zu demontieren, muß lediglich die obere Gehäuseabdeckung entfernt werden.
Der Sichterrotor ist lösbar, insbesondere durch eine Stützeinrichtung mit der Antriebswelle verbunden. Die Befestigung erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung durch eine zentrale Schraube. Durch Lösen dieser einzelnen Schraube kann der Sichterrotor von der Antriebswelle abgezogen und axial nach oben aus dem Sichtergehäuse entfernt werden.
Die primäre Aufgabe der Stützeinrichtung ist die Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle zum Sichterrotor. Gleichzeitig trägt die Stützeinrichtung den Sichterrotor vollständig. Durch diese Konstruktion kann der Raum innerhalb des Sichterrotors vollständig frei gehalten werden.
Die strömungsgünstig gestalteten Durchbrüche der Stützeinrichtung dienen zum Abtransport des gesichteten Feingutes aus dem Inneren des Sichterrades. Die tragenden Stege der Stützeinrichtung können in ihrem Querschnitt stömungsgünstig geformt sein, um zum einen die Strömung nicht abzubremsen oder anderweitig zu behindern und zum anderen das Feingut mit der Sichtluft durch einen Ventilator-Effekt aus dem Inneren heraus zu beschleunigen.
Geeignete Formen der Stege sind profiliert Querschnitte, die auch räumliche Krümmungen aufweisen können und so als Austrittsleiteinrichtung wirken. So kann der lufttechnische Wirkungsgrad optimiert werden.
Durch geeignete Wahl des Innendurchmessers der Stützeinrichtung im Übergangsbereich zwischen Sichterrad-Schaufelkranz und den Durchbrüchen der Stützeinrichtung wirkt diese auch wie eine Blende.
Der Außenumfang des Übergangsbereiches ist als Dichtfläche bearbeitet und ermöglicht dadurch eine exakte Dichtung des Sichtraumes gegen den Feingutaustrittsraum.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Dichtung eine mit einem Fluid spülbare Dichtung.
Die Innenwände des Sichtergehäuses sind derart gestaltet, daß eine leichte Zugänglichkeit erreicht wird. Bei entferntem Sichterrotor kann somit das Sichtergehäuse auf einfache Weise von oben gereinigt werden. Die zu entfernenden Produktansätze können von den Innenwänden des Sichtergehäuses leicht entfernt werden. Sichtgut das dabei auf den Boden des Sichtergehäuses fällt kann vom Gehäuseboden durch Absaugen leicht entfernt werden.
Diese Sichterkonstruktion ist gegenüber dem Stand der Technik wesentlich vereinfacht. Bei Sichtergehäusen nach dem Stand der Technik befinden sich die Reinigungsöffnungen meist seitlich am Sichtergehäuse und stellen fensterartige Durchbrüche dar. Ein horizontaler Austrag der Produktansätze aus diesen seitlichen Durchbrüchen ist jedoch nur schwer möglich, da die von der inneren Sichtergehäusewand gelösten Produktansätze aufgrund der Schwerkraft vertikal nach unten fallen und dann nur schwer durch die horizontal gelegenen Reinigungsöffnungen ausgetragen werden können.
Da der erfindungsgemäße Sichterrotor keine Hinterschneidungen aufweist, muß das Sichtergehäuse abgesehen von dem oberen Gehäusedeckel nicht zerlegt werden.
Bei einem Sichter dieser Bauart mit relativ kurzer axialer Erstreckung des Sichtrades und einem Gutdurchlauf bei welchem das Gut nur einmalig dem Sichtrad angeboten wird, ist es von Nachteil, daß die Verweilzeit des Gutes in dem Sichtraum nur kurz ist. Die Qualität des Grobgutes wird nicht optimal, da möglicherweise nicht alles Feingut ausgesichtet wird und somit der Feingutanteil im ausgetragenen Grobgut noch relativ hoch ist.
Bei derartigen Sichtern wird das Sichtgut durch die Wirkung der Schwerkraft von oben nach unten am Sichterrotor entlang geführt. Abgesehen von der radialen Verwirbelung bewegt sich das zu sichtende Gut im wesentlichen in Schwerkraftrichtung nach unten. Das Sichtgut wird dadurch dem Sichter nur einmalig und kurzzeitig angeboten. Auf Grund der kurzen Verweilzeit des Sichtguts am Sichter kann das Feingut nicht vollständig aus dem Sichtgutstrom abgelenkt und ausgesichtet werden. Die abgewiesene Grobgutfraktion enthält somit noch erhebliche Anteile von Feinkorn. Die Qualität des Grobgutes ist deshalb nicht optimal.
Weiterhin ergibt sich durch die vertikale Ausrichtung des Sichters und das damit in Schwerkraftrichtung nach unten fallende Sichtgut eine inkonstante Gutkonzentration in der Sichtzone, wodurch die gesamte Sichterrotorlänge nicht optimal genutzt werden kann.
Um die Verweilzeit und die Konzentration des Gutes im Sichtraum kontrollieren zu können und damit einen größeren Anteil des Feingutes durch den Sichterrotor aussichten zu können und dadurch die Qualität des Grobgutes optimiert wird, ist der Sichter mit einer koaxial zum Sichtrad verlaufenden schraubenförmigen Schneckenwendel ausgestattet, die sich innerhalb des ringförmigen Sichtraumes erstreckt.
Der Gedanke ist, daß ein in den Sichter eingebrachtes Sichtgut in seiner Verweilzeit beeinflußt wird. Da bei herkömmlichen Sichtern in der äußeren Sichtzone eine Vermischung von frischem Aufgabegut und bereits gesichtetem Gut auftritt, entsteht eine breite Verweilzeitverteilung einzelner Gutpartikel mit negativen Folgen für die Sichtqualität. Die Verweilzeit des Sichtgutes am Sichter ist aber ein wichtiger Parameter für die Sichtqualität. Sie bestimmt die Anzahl der Partikelberührungen mit dem Sichtrad oder den Leitschaufeln und damit die Wahrscheinlichkeit für die Befreiung der groben Partikel von anhaftenden feinen Partikeln.
Ein weiteres Problem der bekannten Windsichter ist die Neigung der Fluid-Partikelsuspension, sich in einem Kraftfeld zu entmischen. Dadurch können örtlich überhöhte Konzentrationen von Partikeln auftreten. Mit zunehmender Konzentration der Partikel läßt sich daher das Feingut immer schlechter aus dem Sichtgut trennen. Die Sichtqualität wird somit verschlechtert.
Die neue Schneckenwendel im Sichtraum ermöglicht zusätzlich die gezielte Steuerung der Sichtgutkonzentration im Bereich des Sichtrades. Unerwünschte Partikelkonzentrationen können dadurch vermieden werden.
Durch die Verwendung einer derartigen, erfindungsgemäßen Schneckenwendel kann somit sowohl die Verweilzeit, als auch die Partikelkonzentration gesteuert werden.
Erreicht wird dies durch Einfügen von einer oder mehreren Schneckenwendeln zwischen Sichtrad und Leitschaufelkranz. Die Schneckenwendeln bewirken einen Transport des im Sichtraum zwischen den Leitschaufeln und dem Sichtrad rotierenden Sichtgutes. Die Transportwirkung kann durch die Wahl der Steigung der Schneckenwendel eingestellt werden. Durch Vergrößern der Steigung zum Grobgutaustritt hin wird die Transportwirkung verstärkt und damit die Verweilzeit verkürzt. Wird hingegen die Steigung der Schneckenwendel verringert, ist die Verweilzeit länger. Verringert man die Steigung soweit, daß sie negativ wird, d.h. die Transportwirkung ist zum Sichtguteintritt hin gerichtet, so wird das Sichtgut entgegen der Schwerkraft nach oben gefördert und es wird eine zusätzlicher Nachsichteffekt des Grobgutes erreicht.
Je nach Aufgabenstellung kann die Schneckenwendel in einzelnen Bereichen über die Sichtradhöhe eine unterschiedliche Steigung vorgegeben werden. Damit wird die Verweilzeit des Sichtgutes über die Höhe des Sichterrades unterschiedlich eingestellt.
So kann z.B. das Sichtgut im oberen Bereich des Sichtrades durch einen Schneckenwendelabschnitt mit hoher Steigung schnell eingezogen werden, im mittleren Abschnitt durch eine geringe Steigung der Schneckenwendel eine lange Verweilzeit oder durch negative Steigung ein Nachsichteffekt erreicht werden und im unteren Bereich des Sichtrades durch einen Schneckenwendelabschnitt mit wiederum hoher Steigung ein schneller Austrag des gesichteten Grobgutes realisiert werden.
Die Kontrolle der Partikelkonzentration wird durch die Festlegung der Anzahl der Schneckenwendeln erreicht. Auf Grund der Tatsache, daß beim erfindungsgemäßen Sichter die Sichtgutaufgabe im allgemeinen über den gesamten Sichtradumfang gleichmäßig erfolgt, nimmt jede einzelne Schneckenwendel einen Umfangsteil der zu sichtenden Partikelmenge auf. Durch die Anzahl der Schneckenwendeln wird somit die maximale Partikelkonzentration begrenzt. Um die Partikelkonzentration in einzelnen Bereichen über der Sichtradhöhe zu verändern kann die Anzahl der Schneckenwendeln variiert werden.
Die Schneckenwendeln müssen sich nicht notwendiger Weise über die gesamte Sichtradhöhe erstrecken, sie können auch nur in Teilbereichen von Sichtradhöhen angeordnet sein.
In der weiteren Ausgestaltung ist eine flach ausgebildete Ringscheibe unterhalb des Sichterrotors angeordnet und erstreckt sich über den gesamten Boden des ringförmigen Grobgutaustragsraums. Dies hat gegenüber anderen Lösungen wesentliche Vorteile.
Wird die erfindungsgemäße Ringscheibe mit Räumern versehen, die fest auf der Oberfläche der Ringscheibe angebracht sind, wird zwar die Transportwirkung verstärkt, aber es besteht dabei die Gefahr, daß das gesichtete Grobgut durch die Räumer zerkleinert wird und somit sich die Grobgutqualität verschlechtert.
Bestehen keine hohen Anforderungen an die Qualität des Grobgutes, können derartige Räumer einen hohen Durchsatz an Grobgut ermöglichen.
Eine weitere Möglichkeit ist durch eine zusätzliche Luftströmung gegeben, die eine gewünschte Transportwirkung auf das Grobgut ausübt. Diese Luftströmung müßte jedoch so stark sein, daß auf Grund der gedrängten Bauweise die Sichtung durch die zusätzliche Strömung beeinträchtigt wäre.
Der zusätzliche Erfindungsgedanke ist, das fertig gesichtete Grobgut durch eine zusätzliche Luftströmung zu fluidisieren und durch eine rotierende Ringscheibe zum Grobgutaustritt zu transportieren. Ein zusätzlicher, feststehender Ring verhindert die Rückführung des fertig gesichteten Grobgutes in den Sichtraum.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Windsichters mit geschlossener Antriebswelle.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen Windsichters mit durchbrochener Antriebswelle.
Bei dem Windsichter nach Fig. 1 ist am unteren Ende des Gehäuses 1 die Antriebswelle 2 gelagert. Die Antriebswelle 2 durchdringt dabei das Gehäuse 1 und nimmt am Wellenende den Sichterrotor 8 auf. Innerhalb des Gehäuses 1 ist in Höhe des Sichterradschaufelkranzes 9 der Leitschaufelkranz 3 feststehend angeordnet.
Der komplette Sichterrotor 8 ist mit der Befestigungsschraube 12 an der Antriebswelle 2 lösbar befestigt. Die als Streuscheibe 16 ausgebildete Deckscheibe des Rotors 8 ist durch eine lösbare Deckschraube 11 verschlossen, um einen Zugang zur Befestigungsschraube 12 zu ermöglichen, damit der komplette Rotor 8 von der Antriebswelle 2 gelöst werden kann.
Die Zufuhr der Sichtluft erfolgt durch den Sichtlufteintritt 4 hinter den Leitschaufelkranz 3. Innerhalb des Gehäuses 1 sind der ringförmige Grobgutaustragsraum 13 und der ringförmige Feingutaustragsraum 14 unterhalb des Sichterradschaufelkranzes 9 koaxial zur Antriebswelle angeordnet.
Die untere Deckscheibe 15 des Sichterrotors 8 ist mit Durchbrüchen versehen und eröffnet dadurch den Feingutaustritt aus dem Inneren des Sichterrotors 8 in den Feingutaustragsraum 14.
In Fig. 2 ist der den Feingutaustragsraum durchdringende Abschnitt der Antriebswelle 2 als durchbrochenes Wellenteil, der Stützeinrichtung 10, ausgebildet und ermöglicht dadurch den Durchtritt des Feingutes aus dem Inneren des Sichterrades 8 in den Feingutaustragsraum 14.
Diese Stützeinrichtung 10 umfaßt dabei die Bodenscheibe 18, die Ringscheibe 17, sowie die strömungsgünstigen Distanzstege 10a und bilden ein Verbindungsglied zwischen Antriebswelle 2 und Sichterrad 8 und die Durchtritte für den Austrag des Feingutes aus dem Inneren des Sichterrades 8.
Das Sichterrad 8 besteht aus dem Sichterradschaufelkranz 9, der Streuscheibe 16 und der Deckscheibe 15 und ist mit der Stützeinrichtung 10 drehfest verbunden. Diese Verbindung im Bereich der Scheiben 15 und 17 kann lösbar gestaltet sein und z. B. durch gleichmäßig über den Umfang des Sichterrotors angeordnete Schrauben 19 erfolgen.
Im Bereich der Scheiben 15,17 und dem Gehäuse 1 ist eine mit einem Fluid spülbare Dichtung 20 in axialer Anordnung dargestellt und trennt zuverlässig den Sichtraum 21 von dem Feingutaustrittsraum 14.
Im axialen Übergangsbereich zwischen Sichterrad 8 und Stützeinrichtung 10 ragt die untere Deckscheibe 15 über den Innendurchmesser der Ringscheibe 17, und damit über die Stützeinrichtung 10 in den Innenraum hinein und bildet somit im Übergangsbereich eine Blende mit Drosselwirkung.
Die Gutaufgabe erfolgt auf die Deckscheibe 16 des Sichterrotors 8, die eine Streuscheibe bildet. Der Ringkanal zwischen dem Außendurchmesser des Sichterrades 8 und dem Innendurchmesser des Leitschaufelkranzes 13 bildet über die Höhe des Sichterrades 8 den Sichtraum 21.
Der Sichtraum 21 wird vom Sichtgut in vertikaler Richtung durchströmt. Zur Steuerung sowohl der Sichtgutkonzentration im Sichtraum 21, als auch der Verweilzeit erstreckt sich eine Schneckenwendel 29 nahezu über die gesamte radiale Breite des Sichtraumes 21 und verläuft über die gesamte Höhe des Sichterrades 8 hinweg. In der dargestellten Ausbildung findet eine einzelne Schneckenwendel mit konstanter Steigung Anwendung.
Senkrecht zum Sichtgutstrom verläuft die Sichtluftströmung. Die Sichtluft gelangt dabei vom Sichtlufteintritt 22 horizontal durch den feststehenden Leitschaufelkranz 3 in den Sichterraum 21 und durchströmt ihn senkrecht zum Sichtgutstrom.
Über den Feingutaustritt 23 wird das gesichtete Feingut mit der Sichtluft axial ausgetragen. Das gesichtete Grobgut wird durch den Grobgutaustragsraum 13 unterhalb des Sichtraumes 21 über den Grobgutaustritt 24 ausgetragen.
Der Grobgut-Austragsring 25 ist fest mit dem Sichterrad 8 verbunden und rotiert innerhalb des Grobgutaustragsraumes 13. Oberhalb des Grobgutaustragsraumes 13 ist der feststehende Rückhaltering 26 angeordnet und mit dem Gehäuse 1 fest verbunden.
Zwischen dem Boden des Grobgutaustragsraumes 13 und dem Grobgut-Austragsring 25 befindet sich der Spalt 27 für die Einleitung der Spülluft 28.

Claims (36)

  1. Vertikalachsiger Windsichter mit zentraler Gutaufgabe mit tangentialer, in Höhe des Sichterrotors angeordneter Sichtluftzufuhr, mit einem feststehenden am Umfang des Sichterrotors in radialem Abstand angeordneten Leitschaufelkranz, mit einem ringförmigen, durch einen einseitig gelagerten Schaufelrad-Sichterrotor und einem koaxial in radialem Abstand zum Außenumfang des Sichterrotors angeordnetem Leitschaufelkranz begrenzten Sichtraum, mit einer Antriebswelle für den einseitig gelagerten Sichterrotor sowie einem Gehäuse mit Feingut- und Grobgutaustritt, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Antriebswelle,
    ein ringförmiger Feingutaustragsraum,
    ein ringförmiger Grobgutaustragsraum,
    sowie die Sichterradlagerung
    auf der selben Seite und unterhalb des Sichterrotors angeordnet sind.
  2. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Feingutaustragsraum koaxial zur Antriebswelle angeordneter ist.
  3. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Grobgutaustragsraum koaxial zur Antriebswelle angeordneter ist.
  4. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Grobgutaustragsraum direkt unterhalb der Sichtzone angeordnet ist.
  5. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Feingutaustritt aus dem Sichterradinneren in axialer Richtung nach unten verläuft.
  6. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Feingutaustritt durch eine mit Durchbrüchen versehenen Antriebswelle erfolgt.
  7. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle durch eine für den Feingutaustritt durchbrochenen, das Drehmoment übertragende, zur Führung des Feingutstromes strömungsgünstig gestalteten Stützeinrichtung mit dem Sichterrotor verbunden ist.
  8. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt strömungsgünstigen Durchbrechnungen in der Stützeinrichtung als im wesentlichen axial verlaufende Schlitze ausgebildet sind.
  9. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Schlitze gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
  10. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 20% der Umfangsfläche der Stützeinrichtung mit Durchbrüchen versehen ist.
  11. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der prozentuale Flächenanteil von Durchbrüchen an der Mantelfläche der Stützeinrichtung mindestens so groß ist wie der prozentuale Flächenanteil der Durchbrüche an der Mantelfläche des Sichterrotors.
  12. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichent, daß die strömungsgünstigen Durchbrechungen der Stützeinrichtung auf einem vom radialem Umfang der Sichterrad-Schaufeln abweichenden Umfang angeordnet sind.
  13. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichterrotor mit der Stützeinrichtung lösbar verbunden ist.
  14. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren Strömungsbereich des Sichterrotors am Übergang zwischen dem Sichterrotor und Stützeinrichtung eine Drosselblende angeordnet ist.
  15. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung zwischen Feingutaustragsraum und Sichtraum im Übergangsbereich der Stützeinrichtung zum Sichterrotor angeordnet ist.
  16. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine mit einem Fluid spülbare Dichtung ist.
  17. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülspalt der mit einem Fluid spülbaren Dichtung axial angeordnet ist.
  18. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülspalt der mit einem Fluid spülbaren Dichtung radial angeordnet ist.
  19. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb des Sichtraumes mindestens eine zum Sichtrad koaxial verlaufende, schraubenförmige Schneckenwendel erstreckt.
  20. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel am Innenumfang des feststehenden Leitschaufelkranzes befestigt ist.
  21. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel eine positive Steigung aufweist.
  22. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel eine negative Steigung aufweist.
  23. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steigung der Schneckenwendel über ihren Verlauf ändert.
  24. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel in verschiedenen Höhenlagen des Sichtraumes unterschiedliche Steigungen aufweist.
  25. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel nur in einem Teilbereich der radialen Erstreckung des Sichtraumes angeordnet ist.
  26. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel nur in einem Teilbereich der axialen Sichtraumhöhe angeordnet ist.
  27. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schneckenwendeln im Sichtraum angeordnet sind.
  28. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringscheibe unterhalb des Sichterrades rotierend innerhalb des Grobgutaustragsraumes angeordnet ist.
  29. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Ringscheibe fest mit dem Sichterrad verbunden ist.
  30. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringscheibe über die radial innere Seitenwand des ringförmigen Grobgut-Austragsraumes und den Boden des Grobgutaustragsraumes erstreckt.
  31. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden des Grobgutaustragsraumes und der Ringscheibe ein Spaltkanal für eine Fluidströmung zum Fluidisieren des Grobgutes vorgesehen ist.
  32. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe mit gleichmäßig über den Umfang verteilte, in den Grobgutaustragsraum ragende Räumer versehen ist.
  33. Vertikalachsiger Winsichter nach Anspruch 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur rotierenden Ringscheibe ein feststehender Rückhaltering für das Grobgut vorgesehen ist.
  34. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Rückhaltering mit dem Gehäuse fest verbunden ist.
  35. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 bis 34 dadurch gekennzeichnet, daß der Grobgutaustritt aus dem Grobgutaustragsraum axial nach unten verläuft.
  36. Vertikalachsiger Windsichter nach Anspruch 1 bis 35 dadurch gekennzeichnet, daß der Feingutaustritt aus dem Feingutaustragsraum axial nach unten verläuft.
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