EP1807223B1 - Sichter mit sichterrad zur trennung staubförmiger fasriger oder körniger güter - Google Patents

Sichter mit sichterrad zur trennung staubförmiger fasriger oder körniger güter Download PDF

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EP1807223B1
EP1807223B1 EP05729093.4A EP05729093A EP1807223B1 EP 1807223 B1 EP1807223 B1 EP 1807223B1 EP 05729093 A EP05729093 A EP 05729093A EP 1807223 B1 EP1807223 B1 EP 1807223B1
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EP
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cylinder
separator
separator according
wheel
bores
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Noll Ulf
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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
    • 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
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/18—Drum screens
    • B07B1/22—Revolving drums
    • 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 separator according to claim 1.
  • Air classification presents itself as a process for separating dusty, granular or fibrous goods, the separation according to the rate of descent being effected under the influence of grain shape, grain size and density.
  • a quality criterion of an air classifier is the separation effect, whereby, if possible, all particles which are larger than the separation limit are conveyed into the coarse material and smaller particles into the fine material.
  • classifier wheels come from e.g. Steel or ceramic is used, with the possibility also exists to arrange several classifying wheels in a device to achieve an increase in performance.
  • separator wheels of Al 2 O 3 or SiC in conjunction with a corresponding lining of a classifier can be achieved that iron-free powder available.
  • Conventionally used separatorizer have a substantially cylindrical shape with a bottom and a cover plate, which is usually provided in or on the bottom plate a receptacle for a motor drive, in particular for a drive shaft, such as from the document US-A-5,377,843 ,
  • the blades coming into contact with the discontinued material must be extremely resistant and resistant to abrasion, especially at high speeds, in order to achieve a technologically meaningful service life of the respective classifier wheel.
  • a classifier wheel within a flow chamber classifier head refers to the multifunctional apparatus for grinding, sifting, mixing and / or deagglomeration according to DE 100 45 160 A1 made aware.
  • a conjugaterad application which has a plurality of radially oriented blades between two opposite circular surfaces.
  • the known classifier consists of a classifier housing with a spiral outlet for fines and has a closable by a door opening, wherein the classifier wheel is rotatably adjustable mounted on the door and the door is externally connected to an electric motor drive. In this way, it is ensured that only the classifier wheel itself comes into contact with the material to be inspected and damage to the axis or the receptacle for the classifier wheel can be largely excluded.
  • a proposed raiseerrad is based on a known, substantially cylindrical body, wherein the cylindrical body has a concentric core or pin for receiving a drive shaft, preferably for a motor drive and a Variety over the cylinder circumference distributed flow openings and a fine material outlet has.
  • the cylindrical body consists of a monolithic block, wherein the cylinder jacket thickness is chosen to be much larger compared to the prior art.
  • the cylinder jacket thickness is in the range of 0.1 to 0.4, preferably 0.125 to 0.3 times the cylinder outer diameter.
  • the flow openings are designed as slots running in the cylinder longitudinal axis direction and / or a multiplicity of radially oriented bores.
  • the width of the slots is set smaller than the width of the remaining webs.
  • the slots extend, optionally interrupted by a support ring, over the length of almost the entire cylinder.
  • the bore longitudinal axes are each directed to the longitudinal axis of the cylinder in an embodiment variant.
  • the oblique arrangement or oblique orientation of the bores preferably runs in the direction of rotation of the classifier wheel.
  • the respective holes in the circumferential direction of adjacent rows of holes are arranged staggering staggered.
  • the cylindrical body has a chamfer, which can usually be designed obliquely or as a circular arc section.
  • the cylindrical body consists in a preferred embodiment of plastic, in particular a hard polymer.
  • the cylindrical body comprises a metal core insert, which in turn serves to receive a drive shaft.
  • the reactorrad can be made of a metallic or ceramic material, without departing from the spirit of the invention.
  • the invention generally relates to a classifier with a classifying wheel for separating powdered or granular goods according to the rate of descent under the influence of grain shape, grain size and density, wherein the classifier wheel consists of a substantially cylindrical body with a concentric core or pin for receiving a drive shaft and has a plurality of distributed over the cylinder circumference flow openings and a fine material outlet.
  • the classifier wheel is non-centrically arranged in the viewing space in such a way that the flow cross section from the material feed side in the direction of the fine material outlet is reduced.
  • the arrangement of the suction point is tangential to the viewing space, in particular with the above-described non-centric arrangement of the classifier wheel.
  • the further development of the classifier according to the invention accordingly creates a homogeneous flow distribution around the classifier wheel, ensures a higher degree of efficiency, leads to a lower level of wear and tear, in particular grinding balls or very coarse material in the classifier not leading to disturbances.
  • the classifier wheels shown in the embodiments have a substantially cylindrical shape with a bottom portion which is designed flange-like and with respect to the cylinder axis 2 has a steel core insert 3 for receiving a drive shaft, not shown.
  • the thickness or thickness of the cylinder jacket is very large and, for example, in the range to 0.1 to 0.4, preferably 0.125 to 0.3 times the cylinder outer diameter.
  • the flow openings are realized in the form of slots 6. Between the respective adjacent slots remain webs 7, the web width is greater than the slot width in the embodiment shown.
  • the slots are in the embodiment according to Fig. 2 interrupted by a support ring 8, so that the necessary overall stability of the classifier wheel results even with larger longitudinal dimensions.
  • the slits 6 preferably extend over the entire length of the cylindrical body, with the exception of the bottom region 1.
  • the preferred direction of rotation of the classifier wheel is in the respective left part of Fig. 1 to 3 symbolized by an arrow.
  • the slots 6 are also obliquely. This means that in contrast to the embodiment of Fig. 1 the imaginary longitudinal axes of the slots 6 do not meet on the cylinder axis 2 or cut there. With respect to an imaginary coordinate system, which has its origin on the cylinder longitudinal axis 2, the slots 6 are as shown Fig. 1 oriented at an angle of, for example, 45 °.
  • a hole-Sichterrad which also has a bottom portion 1, a cylinder longitudinal axis 2, a steel core insert 3 and an opening portion 4.
  • the cylinder jacket 5 has a relatively large thickness or wall thickness.
  • hole-like holes 9 are introduced in a modification of the first embodiment.
  • the longitudinal axes of the holes 9 may each be directed towards the longitudinal axis of the cylinder (not shown) or at a predetermined angle (see Fig. 3 , left part of the picture).
  • the bore longitudinal axes of the holes 9 are arranged obliquely at an angle, wherein the imaginary elongated bore longitudinal axes intersect outside the cylinder longitudinal axis 2.
  • the oblique orientation of the bores 9 preferably runs in the direction of rotation of the classifier wheel (see arrow illustration).
  • the skew angle of the holes 9 is in the range between 30 ° and 60 °, preferably between 40 ° and 50 °.
  • the respective holes 9 in the circumferential direction of adjacent rows of holes have a staggered arrangement, as shown in Fig. 3 , right part of picture becomes clear.
  • the cylindrical body At the drive end, the cylindrical body according to the embodiments on a chamfer 10.
  • the classifying wheels can be made of machinable steels as well as ceramics such as Al 2 O 3 , zirconium oxides, SiC or the like, but also of polyurethanes or plastics.
  • the geometries of the holes or the slots in the wheel are freely selectable in the field of theory of invention and can be realized according to the selected material types of the wheel by machining processes.
  • the percentage of defective grain in a standard wheel is between 33% and 34%; in contrast, in the case of a pinwheel according to the invention, only in the range between 30% and 32%. Despite much finer separation results in the use of the doctrine of invention, a better proportion of defective grain.
  • the separator according to the invention according to the illustration Fig. 4 is formed so that the preparerrad 80 is not arranged centrally in the viewing space 90.
  • This arrangement is such that the flow cross-section from the side 100, that is, the material feed side, to the side 110, that is reduced in the direction of fine material outlet.
  • a constant flow velocity is achieved.
  • constant conditions and a uniform application of the fines content are established around the entire circumference of the separator wheel 80. From the consistent Flow velocity results in a constant centrifugal force of the particles (point representations in the Fig. 4 ), with the result that the coarse fractions occupy a constant distance to conveyerrad 80. These coarse fractions then no longer get in contact with the preparerrad 80 and can not cause wear.
  • the suction point 120 is oriented tangentially with respect to the viewing space 90. This measure ensures that increased wear or destruction of bombarderrads 80 is excluded by direct bombardment of reformgut, Mahlkugeln or foreign parts.
  • the incoming coarser particles 130 are decelerated on the inside of the viewing space 90, so that their kinetic energy is reduced in a meaningful way.
  • the fines outlet is provided with the reference numeral 140 and the coarse material outlet with the reference numeral 150.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sichter gemäß Patentanspruch 1.
  • Windsichten stellt sich als ein Verfahren zur Trennung staubförmiger, körniger oder fasriger Güter dar, wobei das Trennen nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte erfolgt.
  • Ein Qualitätskriterium eines Windsichters ist die Trennwirkung, wobei nach Möglichkeit alle Teilchen, die größer als die Trenngrenze sind, ins Grobgut und kleinere Teilchen ins Feingut befördert werden.
  • Für Windsichter kommen sogenannte Sichterräder aus z.B. Stahl oder Keramik zum Einsatz, wobei auch die Möglichkeit besteht, mehrere Sichterräder in einem Gerät anzuordnen, um eine Steigerung der Leistungsfähigkeit zu erreichen.
  • Durch den Einsatz von Sichterrädern aus Al2O3 oder SiC in Verbindung mit einer entsprechenden Auskleidung eines Sichters kann erreicht werden, daß eisenabriebfreie Pulver zur Verfügung stehen. Üblicherweise zur Anwendung kommende Sichterräder weisen eine im wesentlichen Zylinderform auf mit einer Boden- und einer Deckplatte, wobei im Regelfall in oder an der Bodenplatte eine Aufnahme für einen motorischen Antrieb, insbesondere für eine Antriebswelle vorgesehen ist, so z.B. aus der Dokument US-A-5 377 843 .
  • Zwischen den über Abstandshalter voneinander distanzierten Platten befindet sich eine Vielzahl von Förderschaufeln, welche für die notwendige Gutströmung in Verbindung mit dem vorerwähnten Antrieb sorgen. Die mit dem aufgegebenen Gut in Verbindung kommenden Schaufeln müssen insbesondere bei hohen Drehzahlen außerordentlich beständig und abriebfest sein, um eine technologisch sinnvolle Standzeit des jeweiligen Sichterrads zu erreichen.
  • Bezüglich der Verwendung eines Sichterrads innerhalb eines Sichterkopfs mit Strömungskammer sei auf die multifunktionale Vorrichtung zum Mahlen, Sichten, Mischen und/oder Desagglomerieren gemäß DE 100 45 160 A1 aufmerksam gemacht. Auch bei der dortigen Vorrichtung findet ein Sichterrad Anwendung, welches eine Vielzahl radial orientierter Schaufeln zwischen zwei gegenüberliegenden kreisförmigen Flächen aufweist. Der vorbekannte Sichter besteht aus einem Sichtergehäuse mit einem Spiralaustritt für Feingut und weist eine durch eine Tür verschließbare Öffnung auf, wobei das Sichterrad einstellbar drehbar an der Tür gelagert ist und die Tür außenseitig mit einem elektromotorischen Antrieb in Verbindung steht. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß nur das Sichterrad selbst mit dem zu sichtenden Gut in Kontakt kommt und Beschädigungen der Achse oder der Aufnahme für das Sichterrad weitgehend ausgeschlossen werden können.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, daß bekannte Sichterräder hinsichtlich der Trennschärfe, der Feingutausbeute und der Standzeiten noch nicht allen Anforderungen bei verschiedenen Applikationen genügen. Insbesondere tritt bei üblichen Sichterrädern insbesondere am Feingutaustritt ein sehr hoher, kaum vermeidbarer Verschleiß auf, mit der Folge, daß ein mehr oder weniger häufiges Wechseln des Sichterrads und damit eine Produktionsunterbrechung notwendig wird.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen Sichter anzugeben, welcher einen höheren Wirkungsgrad besitzt und der einen störungsfreien Betrieb ermöglicht.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Sichter nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
  • Bei einem vorgeschlagenen Sichterrad wird von einem an sich bekannten, im wesentlichen zylindrischen Körper ausgegangen, wobei der zylindrische Körper einen konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, bevorzugt für einen motorischen Antrieb aufweist und eine Vielzahl über den Zylinderumfang verteilte Strömungsöffnungen sowie einen Feingutaustritt besitzt.
  • Der zylindrische Körper besteht aus einem monolithischen Block, wobei die Zylindermantelstärke im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich größer gewählt ist. Die Zylindermantelstärke liegt im Bereich des 0,1- bis 0,4-, bevorzugt 0,125- bis 0,3-fachen des Zylinderaußendurchmessers.
  • Zwischen den, z.B. durch Fräsen eingebrachten Strömungsöffnungen verbleiben signifikante Stege im Zylindermantel, so daß für eine ausreichende Festigkeit gegenüber Verschleiß Sorge getragen wird. Die Strömungsöffnungen sind als in Zylinderlängsachsenrichtung verlaufende Schlitze und/oder eine Vielzahl radial orientierter Bohrungen ausgebildet.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Sichterrades ist die Breite der Schlitze kleiner als die Breite der verbleibenden Stege vorgegeben.
  • Die Schlitze erstrecken sich, gegebenenfalls unterbrochen durch einen Abstützring, über die Länge des nahezu gesamten Zylinders.
  • Im Falle der Ausbildung der Strömungsöffnungen als Bohrungen sind bei einer Ausführungsvariante die Bohrungslängsachsen jeweils zur Längsachse des Zylinders hin gerichtet.
  • Alternativ besteht die Möglichkeit, die Bohrungslängsachsen unter einem Winkel schräg verlaufend anzuordnen, wobei sich die gedachten verlängerten Bohrungslängsachsen außerhalb der Zylinderlängsachse schneiden.
  • Die Schräganordnung oder Schrägorientierung der Bohrungen verläuft bevorzugt in Drehrichtung des Sichterrads.
  • Bezogen auf ein kartesisches Koordinatensystem mit Ursprung auf der Zylinderlängsachse liegt der Schrägstellungswinkel der Bohrungen im Bereich zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50°.
  • Die jeweiligen Bohrungen in Umfangsrichtung benachbarter Bohrungsreihen sind ausgestaltend versetzt angeordnet.
  • Am antriebsseitigen Ende weist der zylindrische Körper eine Fase auf, welche üblicherweise schräg verlaufend oder als Kreisbogenabschnitt ausgeführt sein kann.
  • Der zylindrische Körper besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoff, insbesondere einem Hartpolymer.
  • Weiterhin umfaßt der zylindrische Körper einen Metallkerneinsatz, welcher wiederum der Aufnahme einer Antriebswelle dient.
  • Selbstverständlich kann das Sichterrad auch aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff gefertigt werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
  • Mit Einsatz des beschriebenen Sichterrads hat es sich gezeigt, daß durch die Vielzahl von Strömungsöffnungen, insbesondere Bohrungen, sich die strömende Luft bzw. das Produkt-Luft-Gemisch sehr gleichmäßig über den vollen Flächenumfang des Rades verteilt. Hierdurch resultiert eine sehr gleichmäßige und insgesamt geringe Belastung des Rades, d.h. der Radoberfläche, wobei in der Quintessenz sich längere Standzeiten ergeben.
  • Durch die Anordnung von Bohrungen im monolithischen Körper in einem Flächenverhältnis Bohrung zu verbleibenden Stegen von im wesentlichen etwa 1:1 ergeben sich höhere Festigkeiten des Laufrads, wodurch höhere Umfangsgeschwindigkeiten von ≥ 60 m/sec möglich werden, d.h. es können noch feinere Fertiggüter bei Anwendung des Sichterrads in einem Windsichter erzielt werden.
  • Insgesamt führt die Nutzung des vorgestellten Sichterrads zu einer besseren Trennschärfe, einer höheren Feingutausbeute, wodurch wiederum feingutarmes Grobgut zur Verfügung steht.
  • Die Erfindung betrifft im Wesentlichen einen Sichter mit einem Sichterrad zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte, wobei das Sichterrad aus einem im Wesentlichen zylindrischen Körper mit einem konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle besteht und eine Vielzahl über den Zylinderumfang verteilte Strömungsöffnungen sowie einen Feingutaustritt aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist das Sichterrad im Sichtraum nicht-zentrisch derart angeordnet, daß sich der Strömungsquerschnitt von der Materialaufgabeseite in Richtung Feingutaustritt verringert.
  • Zurückgehend auf eine Erkenntnis der Anmelderin hat sich herausgestellt, daß bei einer zentrischen Anordnung die Verteilung der Luftströmung in der Umgebung des Sichterrads sehr inhomogen ist. Dies ist dadurch begründet, daß beim Umströmen des Sichterrads stetig Gas bzw. Luft aus der umlaufenden Strömung entnommen wird. Da bei bekannten Sichtern der Strömungsquerschnitt um das Rad konstant ist, verändert sich aufgrund der verringerten Strömungsmenge die Strömungsgeschwindigkeit.
    Wird der Strömungsquerschnitt von der Materialaufgabeseite in Richtung Feingutaustritt verringert, wird eine konstante Strömungsgeschwindigkeit erreicht. Hierdurch werden um nahezu den gesamten Radumfang konstante Konditionen und somit eine einheitliche Ausbringung der Feingutanteile erzielt. Aus der gleichbleibenden Umströmungsgeschwindigkeit resultiert eine konstante Fliehkraft der Teilchen, was zur Folge hat, daß die Grobanteile einen gleichbleibenden Abstand zum Sichterrad einnehmen. Dadurch geraten diese Grobanteile nicht mehr in Kontakt mit dem Sichterrad und können dort keinen Verschleiß verursachen.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß das Anordnen der Ansaugstelle tangential zum Sichtraum, und zwar insbesondere mit der vorbeschriebenen nichtzentrischen Anordnung des Sichterrads. Diese technische Lösung gewährleistet, daß ein erhöhter Verschleiß bzw. die Zerstörung des Rades durch direkten Beschuß von Sichtgut, Mahlkugeln oder Fremdteile ausgeschlossen ist. Die eintretenden gröberen Partikel bzw. Fremdteile werden an der Innenseite des Sichters abgebremst. Derartig in der Geschwindigkeit verlangsamte Teilchen verursachen aufgrund ihrer geringeren kinetischen Energie nur einen geringen Verschleiß in der Grobgutzone.
  • Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung des Sichters schafft demnach eine homogene Strömungsverteilung rund um das Sichterrad, sichert einen höheren Wirkungsgrad, führt zu einem geringeren Verschleißt, wobei insbesondere Mahlkugeln oder sehr grobes Gut im Sichter nicht zu Störungen führen.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
  • Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Darstellung eines Sichterrads mit Längsschlitzen im Teilquerschnitt sowie Teillängsschnitt;
    Fig. 2
    eine Darstellung ähnlich der Fig. 1, jedoch mit einem Sichterrad mit innerem Verstärkungsring;
    Fig. 3
    eine Darstellung eines Loch-Sichterrads im Teilquerschnitt sowie Teillängsschnitt und
    Fig. 4
    eine Darstellung eines Sichters mit exzentrisch angeordnetem Sichterrad im Sichtraum.
  • Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Sichterräder besitzen eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem Bodenbereich, welcher flanschartig ausgeführt ist und der bezogen auf die Zylinderlängsachse 2 einen Stahlkerneinsatz 3 zur Aufnahme einer nicht gezeigten Antriebswelle aufweist.
  • Am dem Bodenbereich gegenüberliegenden Ende des zylindrischen Sichterrads weist dieses einen Öffnungsabschnitt 4 auf, welcher dem Feingutaustritt dient.
  • Aus den Darstellungen insbesondere nach den Fig. 1 bis 4 wird deutlich, daß abweichend zu anderem bekannten Stand der Technik die Stärke oder Dicke des Zylindermantels sehr groß gewählt wird und beispielsweise im Bereich bis 0,1- bis 0,4-, bevorzugt 0,125- bis 0,3-fachen des Zylinderaußendurchmessers liegt.
  • In den Zylindermantel 5 sind, wie aus den Figuren ersichtlich, Strömungsöffnungen eingebracht.
  • Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Strömungsöffnungen in Form von Schlitzen 6 realisiert. Zwischen den jeweils benachbarten Schlitzen verbleiben Stege 7, deren Stegbreite größer als die Schlitzbreite im gezeigten Ausführungsbeispiel ist.
  • Die Schlitze sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch einen Abstützring 8 unterbrochen, so daß sich die notwendige Gesamtstabilität des Sichterrads auch bei größeren Längsabmessungen ergibt.
  • Die Schlitze 6 erstrecken sich bevorzugt über die gesamte Länge des zylindrischen Körpers mit Ausnahme des Bodenbereichs 1.
  • Die bevorzugte Drehrichtung des Sichterrads ist im jeweiligen linken Teil der Fig. 1 bis 3 durch eine Pfeildarstellung symbolisiert.
  • Wie in der Fig. 1 erkennbar, besteht die Möglichkeit, die Schlitze 6 auch schräg verlaufend auszuführen. Dies bedeutet, daß im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 1 sich die gedachten Längsachsen der Schlitze 6 nicht auf der Zylinderachse 2 treffen bzw. dort schneiden.
    Bezüglich eines gedachten Koordinatensystems, welches seinen Ursprung auf der Zylinderlängsachse 2 hat, sind die Schlitze 6 gemäß Darstellung nach Fig. 1 um einen Winkel von beispielsweise 45° verlaufend orientiert.
  • Bei der Ausführungsform gemäß der zeichnerischen Darstellung nach Fig. 3 wird von einem Loch-Sichterrad ausgegangen, welches ebenfalls einen Bodenbereich 1, eine Zylinderlängsachse 2, einen Stahlkerneinsatz 3 sowie einen Öffnungsabschnitt 4 aufweist.
  • Auch bei dieser Ausführungsform weist der Zylindermantel 5 eine relativ große Dicke bzw. Wandstärke auf.
  • In den Zylindermantel 5 sind in Abwandlung zum ersten Ausführungsbeispiel lochartige Bohrungen 9 eingebracht.
  • Die Längsachsen der Bohrungen 9 können jeweils zur Längsachse des Zylinders hin gerichtet sein (nicht dargestellt) oder aber unter einem vorgegebenen Winkel (siehe Fig. 3, linker Bildteil) verlaufen.
  • Demnach sind die Bohrungslängsachsen der Bohrungen 9 unter einem Winkel schräg verlaufend angeordnet, wobei sich die gedachten verlängerten Bohrungslängsachsen außerhalb der Zylinderlängsachse 2 schneiden.
  • Die Schrägorientierung der Bohrungen 9 verläuft bevorzugt in Drehrichtung des Sichterrads (siehe Pfeildarstellung).
  • Bezogen auf ein kartesisches Koordinatensystem mit Ursprung auf der Zylinderlängsachse 2 liegt der Schrägstellungswinkel der Bohrungen 9 im Bereich zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50°.
  • Die jeweiligen Bohrungen 9 in Umfangsrichtung benachbarter Bohrungsreihen besitzen eine versetzte Anordnung, wie dies aus der Fig. 3, rechter Bildteil deutlich wird.
  • Am antriebsseitigen Ende weisen die zylindrischen Körper gemäß den Ausführungsbeispielen eine Fase 10 auf.
  • Im Vergleich zu Standard-Sichterrädern tritt bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen, insbesondere bei derjenigen mit einer Vielzahl von Löchern oder Bohrungen ein geringerer und umfangsseitig gleichmäßiger Verschleiß auf, so daß sich größere Standzeiten ergeben.
  • Die Sichterräder können aus zerspanbaren Stählen sowie Keramiken wie Al2O3, Zirkonoxide, SiC oder Ähnliches, aber auch aus Polyurethanen oder Kunststoffen gefertigt werden.
  • Die Geometrien der Bohrungen respektive der Schlitze im Rad sind im Bereich der Erfindungslehre frei wählbar und lassen sich entsprechend der gewählten Materialarten des Rades durch spanabhebende Verfahren realisieren.
  • Versuche mit Kaolin unter Anwendung der Windsichter mit erfindungsgemäßem Sichterrad bei gleicher Sichterrad-Drehzahl haben gezeigt, daß die maximale Feingutfeinheit bei einem erfindungsgemäßen Lochrad D 95%, 5,7 µm beträgt. Die Feingutfeinheit bei einem Standard-Rad hingegen beträgt 8,0 µm.
  • Der Fehlkornanteil bei einem Standard-Rad liegt im Bereich zwischen 33% und 34%; bei einem erfindungsgemäßen Lochrad hingegen nur im Bereich zwischen 30% und 32%. Trotz deutlich feinerer Trennung ergibt sich bei der Nutzung der Erfindungslehre ein besserer Fehlkornanteil.
  • Bei weiteren Versuchen mit Sand wurde eine deutlich bessere Trennschärfe und somit Feingutausbeute nachgewiesen. Der Fehlkornanteil lag hier bei einem Standard-Rad im Bereich zwischen 15% und 16%, beim erfindungsgemäßen Lochrad bei ca. 5%.
  • Der erfindungsgemäße Sichter gemäß der Darstellung nach Fig. 4 ist so ausgebildet, daß das Sichterrad 80 nicht zentrisch im Sichtraum 90 angeordnet wird.
  • Diese Anordnung erfolgt derart, daß sich der Strömungsquerschnitt von der Seite 100, d.h. der Materialaufgabeseite, zur Seite 110, d.h. in Richtung Feingutaustritt verringert. Durch diese Verringerung des Strömungsquerschnitts von 100 in Richtung 110 wird eine konstante Strömungsgeschwindigkeit erreicht. Dies führt dazu, daß um den gesamten Umfang des Sichterrads 80 sich konstante Konditionen und eine einheitliche Ausbringung der Feingutanteile einstellen. Aus der gleichbleibenden Umströmungsgeschwindigkeit resultiert eine konstante Fliehkraft der Teilchen (Punktdarstellungen in der Fig. 4), was zur Folge hat, daß die Grobanteile einen gleichbleibenden Abstand zum Sichterrad 80 einnehmen. Diese Grobanteile gelangen dann nicht mehr in Kontakt mit dem Sichterrad 80 und können keinen Verschleiß verursachen.
  • Die Ansaugstelle 120 ist bezogen auf den Sichtraum 90 tangential verlaufend orientiert. Diese Maßnahme gewährleistet, daß ein erhöhter Verschleiß bzw. die Zerstörung des Sichterrads 80 durch direkten Beschuß von Sichtgut, Mahlkugeln oder Fremdteile ausgeschlossen ist. Die eintretenden gröberen Partikel 130 werden an der Innenseite des Sichtraums 90 abgebremst, so daß deren kinetische Energie in sinnvoller Weise reduziert ist. In der Fig. 4 ist der Feingutaustritt mit dem Bezugszeichen 140 und der Grobgutaustritt mit dem Bezugszeichen 150 versehen.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Bodenbereich
    2
    Zylinderlängsachse
    3
    Stahlkerneinsatz
    4
    Öffnungsabschnitt
    5
    Zylindermantel
    6
    Schlitz
    7
    Steg
    8
    Abstützring
    9
    Bohrung
    10
    Fase
    80
    Sichterrad
    90
    Sichtraum
    100
    Materialaufgabeseite
    110
    Richtung Feingutaustritt
    120
    Ansaugstelle
    130
    Partikel
    140
    Feingutaustritt
    150
    Grobgutaustritt

Claims (13)

  1. Sichter mit einem Sichterrad zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte, das Sichterrad bestehend aus einem im Wesentlichen zylindrischen Körper (5) mit einem konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, einer Vielzahl über den Zylinderumfang verteilten Strömungsöffnungen sowie einem Feingutaustritt (140),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Sichterrad im Sichtraum (90) nicht-zentrisch derart angeordnet ist, daß sich der Strömungsquerschnitt von der Materialaufgabeseite in Richtung Feingutaustritt (110) verringert.
  2. Sichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zylindrische Körper des Sichterrads aus einem monolithischen Block besteht, wobei die Zylindermantelwandstärke im Bereich des 0,1- bis 0,4-, bevorzugt 0,125- bis 0,3-fachen des Zylinderaußendurchmessers liegt, zwischen den Strömungsöffnungen Stege (7) im Zylindermantel verbleiben und die Strömungsöffnungen als in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schlitze (6) und/oder eine Vielzahl radial orientierter Bohrungen ausgebildet sind.
  3. Sichter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Breite der Schlitze kleiner als die Breite der verbleibenden Stege ist.
  4. Sichter nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schlitze, gegebenenfalls unterbrochen durch einen Abstützring (8), über die Länge des Zylinders sich erstreckend angeordnet sind.
  5. Sichter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Längsachsen der Bohrungen (9) jeweils zur Längsachse des Zylinders hin gerichtet sind.
  6. Sichter nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Bohrungslängsachsen unter einem Winkel schräg verlaufend angeordnet sind, wobei sich die gedachten verlängerten Bohrungslängsachsen außerhalb der Zylinderlängsachse schneiden.
  7. Sichter nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schrägorientierung der Bohrungen in Drehrichtung des Rades verläuft.
  8. Sichter nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    bezogen auf ein kartesisches Koordinatensystem mit Ursprung auf der Zylinderlängsachse der Schrägstellungswinkel im Bereich zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50° liegt.
  9. Sichter nach Anspruch 2, 5, 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die jeweiligen Bohrungen in Umfangsrichtung benachbarter Bohrungsreihen versetzt zueinander angeordnet sind.
  10. Sichter nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    am antriebsseitigen Ende der zylindrische Körper eine umlaufende Fase (10) aufweist.
  11. Sichter nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zylindrische Körper aus einem Kunststoff, insbesondere Hartpolymermaterial besteht.
  12. Sichter nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der zylindrische Körper einen Metallkerneinsatz umfaßt.
  13. Sichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ansaugstelle tangential zum Sichtraum verlaufend orientiert ist.
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