EP4200085B1 - Screen plate for a separating device for classifying bulk material - Google Patents

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EP4200085B1
EP4200085B1 EP20761555.0A EP20761555A EP4200085B1 EP 4200085 B1 EP4200085 B1 EP 4200085B1 EP 20761555 A EP20761555 A EP 20761555A EP 4200085 B1 EP4200085 B1 EP 4200085B1
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EP
European Patent Office
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circle
profile
screen plate
separating
sieve plate
Prior art date
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EP20761555.0A
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German (de)
French (fr)
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EP4200085A1 (en
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Thomas Aigner
Franz Bergmann
Andreas Schneider
Jonas KILLERMANN
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Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING 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
    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B07B1/4609Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens constructional details of screening surfaces or meshes
    • B07B1/4654Corrugated Screening surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING 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
    • B07B13/00Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/04Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices according to size
    • B07B13/07Apparatus in which aggregates or articles are moved along or past openings which increase in size in the direction of movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B1/00Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/12Apparatus having only parallel elements
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    • B07B13/00Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/04Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices according to size

Definitions

  • the subject of the invention is a sieve plate for a separating device for mechanically classifying bulk material, in particular polycrystalline silicon fragments.
  • Polycrystalline silicon (polysilicon) is commonly produced using the Siemens process - a chemical vapor deposition process.
  • Thin filament rods (thin rods) made of silicon are heated in a bell-shaped reactor (Siemens reactor) by direct current passage, and a reaction gas containing a silicon-containing component (e.g. monosilane or halosilane) and hydrogen is introduced.
  • the surface temperature of the filament rods is usually more than 1000°C. At these temperatures, the silicon-containing component of the reaction gas decomposes, and elemental silicon separates from the gas phase as polysilicon on the rod surface, increasing the rod diameter. After a predetermined diameter is reached, the deposition is stopped and the silicon rods obtained are removed.
  • Polysilicon is the starting material in the production of single-crystalline silicon, which is produced, for example, using the Czochralski process (crucible drawing). Furthermore, polysilicon is required for the production of multicrystalline silicon, for example using ingot casting processes. For both processes, the polysilicon rods must be crushed into fragments. These are usually classified according to size in separators. The separating devices are usually screening machines that mechanically sort or classify the polysilicon fragments into different size classes.
  • Polysilicon can also be produced in the form of granules in a fluidized bed reactor. This is done by fluidizing silicon seed particles using a gas flow in a fluidized bed, which is heated using a heating device. By adding a silicon-containing reaction gas, a deposition reaction occurs on the hot particle surface, whereby elemental silicon is deposited on the seed particles with an increase in diameter.
  • the polysilicon granulate is also usually divided into two or more fractions using a screening system (classification).
  • the smallest fraction (undersized sieve) can then be processed into germ particles in a grinding plant and fed to the reactor.
  • the target fraction product grain is usually packaged and transported to the customer.
  • Sieving machines are generally used to separate solids according to grain sizes. Depending on the movement characteristics, a distinction can be made between vibrating screen machines and vibrating screen machines.
  • the screening machines are usually driven electromagnetically or by unbalanced motors or gears.
  • the movement of the sieve lining serves to further transport the feed material in the longitudinal direction of the sieve and to allow the sieve undersize to pass through the sieve openings.
  • vibrating screen machines have both horizontal and vertical screen acceleration.
  • Multi-deck screening machines can fractionate several grain sizes at the same time.
  • the drive principle in multi-deck flat screen machines is based on two counter-rotating unbalance motors that generate a linear vibration, with the broken material moving in a straight line over a horizontal separating surface.
  • a large number of screen decks can be put together to form a screen stack. This means that different Grain sizes can be produced in a single machine without the need to change screen decks.
  • WO 2016/202473 A1 describes a profiled sieve plate with a V-profile, which has enlarging openings on one removal side.
  • the tapered depressions and elevations can cause jamming of product grain (jammed bulk material can also be referred to as stuck grain) in the product flow and in the opening area.
  • stuck grain jamming of product grain
  • This can lead to a deterioration in the classifying quality, as the undersize fraction to be separated passes through the plug grain into the target grain. To prevent this, the plug grain must also be removed regularly, which results in longer service life.
  • WO 2018/108334 A1 represents an improvement in WO 2016/202473 A1 described sieve plate.
  • the openings on the removal side had an additional widening.
  • the sieve plate has rather poor separation of coarse grain/target grain and fine grain (selectivity). Due to the sieve geometry, large particles can push the undersize ahead of them and prevent the undersize from being separated.
  • EP1079939 A1 discloses a sieve plate for a separating device according to the preamble of claims 1 and 5.
  • this rounded profile enables the undersize fraction (fines to be separated) to separate even better from the product grain.
  • the profiled area causes larger amounts of undersized particles to collect in the rounded depressions. Larger fragments are transported away on the sieve plate above the undersize fraction in the depressions, usually without coming into contact with the undersize fraction. This leads to a high separation quality.
  • the profile prevents larger fragments from getting stuck in the recesses due to jamming.
  • the widened opening edge on the one hand, prevents large fragments from jamming, and on the other hand, it ensures unhindered separation of the undersize fraction if a larger fragment gets jammed.
  • the sieve plate according to the invention is a further development of the one in WO 2018/108334 A1 described sieve plate.
  • the circles K1 and K2 may touch at a point T0, or they may be connected to each other by a common tangent, the tangent touching the circle K1 at a point T1 and the circle K2 at a point T2. Accordingly, the tangent describes the profile with the circular arcs if necessary.
  • the circles K1 and K2 are preferably arranged next to one another with the proviso that the depressions of the profile always widen upwards (cf. Fig. 2B ).
  • the circular arc of the circle K1 describing the elevations of the profile extends from the apex of the elevation to point T0 or T1.
  • the circular arc of the circle K2 describing the depressions of the profile extends from the apex of the depression to the point T0 or T2.
  • the two circles K1 and K2 can also be connected to one another via the points T1 and T2 by a higher-order function, a hyperbola or an elliptical arc; However, taking into account the proviso that the depressions in the profile always widen upwards.
  • the bulk material can be broken polysilicon material, for example crushed polysilicon rods from the Siemens process.
  • the bulk material can also be polysilicon granules.
  • the bulk material is placed in a feed area, which lies opposite the removal area, is placed on the sieve plate.
  • the opening edge is preferably concave, i.e. curved into the interior of the sieve plate or in the direction of the feed area, and has a depth t, where t is 0 ⁇ t ⁇ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, particularly preferably r2 to 4 *r2, especially 2*r2 to 3*r2. (see. Fig. 4A ).
  • the opening edge is rectangular and has a depth t, where t is 0 ⁇ t ⁇ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, particularly preferably r2 to 4*r2, in particular 2*r2 to 3*r2 . (see. Fig. 4B ).
  • the profile of the sieve plate can preferably have the two configurations described below.
  • Small-sized bulk material should be understood to mean a subset of the quantity of bulk material fed in, which is to be separated using the sieve plate. The small-sized bulk material therefore corresponds to the fraction to be separated.
  • is an angle that defines the position from M2 to M1 in a Cartesian coordinate system when M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle (cf. Fig. 5 ).
  • r2 ⁇ r1 applies to the sieve plate, where 0 ⁇ r2 / r1 ⁇ 1, preferably 0.2 ⁇ r2 / r1 ⁇ 0.4. Furthermore, r1 + r2 > e, where e corresponds to the distance between the center of the circle M1 from K1 and M2 from K2, and the circles K1 and K2 do not touch each other.
  • is an angle that defines the position from M2 to M1 in a Cartesian coordinate system , if M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle, where the circular arcs (or the circles K1 and K2) are connected to one another by a common tangent through the points T1 of K1 and T2 of K2 (cf. Fig. 6 ).
  • the profile of the sieve plate can preferably have the two configurations described below.
  • Large-scale bulk material should be understood to mean a subset of the quantity of bulk material fed in, which is to be separated using the sieve plate. The large bulk material therefore corresponds to the fraction to be separated. Oversize particles can clog individual recesses or damage the sieve plate.
  • the profile of the sieve plate for removing oversized particles is r2 > r1, where 0 ⁇ r1/r2 ⁇ 1, preferably 0.2 ⁇ r1/r2 ⁇ 0.4.
  • r1 + r2 e, where e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and K1 and K2 touch each other at a point T0 in which the circular arcs merge into one another.
  • r2 > r1 applies to the sieve plate, where 0 ⁇ r1/r2 ⁇ 1, preferably 0.2 ⁇ r1/r2 ⁇ 0.4.
  • r1 + r2 > e where e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and the circles K1 and K2 do not touch each other.
  • e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and the circles K1 and K2 do not touch each other.
  • the sieve plate is made of a material selected from the group consisting of plastic, ceramic, glass, diamond, amorphous carbon, silicon, metal and combinations thereof.
  • the sieve plate or at least the part of the sieve plate that comes into contact with the bulk material can be lined or coated with a material selected from the group consisting of plastic, ceramic, glass, diamond, amorphous carbon, silicon and combinations thereof.
  • the sieve plate can have a coating made of titanium nitride, titanium carbide, silicon nitride, silicon carbide, aluminum titanium nitride or DLC (Diamond Like Carbon).
  • the plastic can be, for example, PVC (polyvinyl chloride), PP (polypropylene), PE (polyethylene), PU (polyurethane), PFA (perfluoroalkoxy polymer), PVDF (polyvinylidene fluoride) and PTFE (polytetrafluoroethylene).
  • PVC polyvinyl chloride
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PU polyurethane
  • PFA perfluoroalkoxy polymer
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the sieve plate preferably consists of a hard metal.
  • a further aspect of the invention relates to a separating device for classifying bulk material, comprising at least one of the sieve plates described and at least one separating element with a separating edge arranged below the removal area of the sieve plate.
  • the length of the separating element preferably corresponds to the length of the removal side of the sieve plate.
  • the distance of the separating element from the removal area is preferably variable.
  • the separating element is used to separate undersized or oversized particles from the target fraction.
  • the separating element is static and does not vibrate with the sieve plate.
  • the separating element preferably has a triangular side profile, in particular the side profile of an acute-angled triangle.
  • the separating edge of the separating element preferably has the same profile as the sieve plate.
  • the separating edge can also be designed to be straight, so that the separating element has the contour of a rectangle in front view.
  • FIG. 1A a section of a sieve plate 10 according to the invention with a profile area 11 and a removal area 12 is shown.
  • the profile area 11 has alternating elevations 14 and depressions 16.
  • the depressions 16 merge into openings 18 in the removal area 12, through which the bulk material can fall depending on its size.
  • the transition between recess 16 and opening 18 is formed by an opening edge 17, which is based on the 3 and 4 is described in more detail.
  • the openings 18 widen towards a removal side 19 (dashed line).
  • the profiling is basically maintained in the removal area 12, with the openings 18 preferably being punched or milled into a profile area.
  • the projections 15 formed in this way are correspondingly curved and form a continuation of the elevations 14.
  • the removal area 12 basically lies between the opening edges 17 and the removal side 19. If necessary, it may be preferred that the opening edges 17 are not at the same height.
  • the Figure 1B shows a front view of the sieve plate 10.
  • the removal area 12 cannot be distinguished from the profile area 11 from this perspective.
  • the sieve plate is arranged in a holder 13, the holder 13 extending maximally up to the opening edges 17.
  • the Figure 2A shows how the profile of the sieve plate 10 (cf. Fig 1 ) can be written with the help of two circles K1 and K2 arranged next to each other, which touch each other at a point T0.
  • the elevations 14 are described by a circular arc of the circle K1 shown in bold with the radius r1.
  • the Depressions 16 are described with a circular arc of the circle K2 shown in bold with the radius r2, the circular arcs merging into one another at the contact point T0.
  • K1 and K2 are arranged next to one another in such a way that the depressions 16 always widen.
  • This expansion is in Fig 2B shown as an example. It should preferably apply to the depressions 16 that l 0 ⁇ l n ⁇ l 1+n .
  • the Figure 3 shows a detailed view of the opening edge 17 in a top view.
  • the opening edge 17 has a width that corresponds to twice the radius r2 of the circle K2 (cf. Fig. 2 ). Also shown is the radius r1 of the circle K1.
  • FIG. 4 shows two configurations of the sieve plate 10, where Fig. 4A an embodiment with a concave opening edge 17 and Fig. 4B represents an embodiment with a rectangular opening edge 17.
  • the Figure 5 illustrates a profile of the sieve plate 10, which is particularly suitable for separating small-sized bulk material (undersized particles).
  • the position of the circles K1 and K2 relative to each other, which touch each other at a point T0, can be described by a right-angled triangle, where the hypotenuse is the connecting line e between the circle centers M1 and M2 and where the adjacent a is parallel to the x-axis of a Cartesian Coordinate system runs.
  • the angle ⁇ (to the countercathete) significantly determines the profile course of the sieve plate 10.
  • is approximately 30°, which results in the profile course indicated in the form of the bold line .
  • the Figure 6 shows the profile of a sieve plate 10, which is also particularly suitable for separating undersized particles.
  • K1 and K2 do not touch each other, but are connected via a common tangent through the points T1 and T2.
  • the angle ⁇ here is approx. 25°.
  • FIGS. 7 and 8 each show a profile of a sieve plate 10, which is particularly suitable for separating oversize particles.
  • the main difference compared to the separation of undersized particles is that the circle K1 has a smaller radius r1 than the circle K2.
  • the Figure 9A shows a separating device 100 with a sieve plate 10 and a separating element 30, which is arranged below the removal area 12 and is intended to separate the target fraction from oversize or undersize particles.
  • the separating element 30 has a profiled separating edge 32, the profiling being in the Figure 9B can be recognized.
  • the profiling of the separating edge 32 preferably corresponds to the profiling of the sieve plate 10.
  • the separating element can be pivoted through an angle ⁇ .
  • On the side of the sieve plate 10 opposite the removal area 12 is a feed area 20, which directly adjoins the profile area, but does not necessarily have to have a profiling. If necessary, the bulk material is brought to the feed area using a conveyor belt (not shown).
  • the Figure 10 shows a further embodiment of a separating device 100, which has two sieve plates 10A, 10B arranged one after the other.
  • the first separating element 30A is located after the first sieve plate 10A.
  • the separating element 30A can be pivoted through an angle ⁇ .
  • the sieve undersize is separated and collected in the collecting container 40A.
  • the undersize separation is supported by a blower 50, which can change its direction of action by an angle ⁇ .
  • the product grain is further conveyed to the second sieve plate 10B, and there the oversize is separated from the product grain by means of a second separating element 30B.
  • the product grain is collected in the collecting container 40B, the oversize in the collecting container 40C.
  • the angle ⁇ of the separating element 30A can be 80°.
  • the angle ⁇ of the fan 50A can be 30°.
  • the angle ⁇ of the separating element 30A can be 90°.
  • the Figures 11 and 12 each show a further embodiment of the separating device 100.
  • Two separating elements 30 are arranged directly after a sieve plate 10. This makes it possible to use a sieve plate 10 to separate the oversize fractions (collection container 40C) and fines (collection container 40A) in just one step.
  • the Figure 12 shows a similar variant as Figure 10 . In Figure 12 However, the arrangement is reversed and first the oversize (collection container 40C) and then the fine fraction (collection container 40A) are separated using a second sieve plate 10A.
  • Figures 10 to 12 can be expanded or changed as desired.
  • the polysilicon material delivered in a bag by a polysilicon manufacturer may also contain smaller fragments and an undersize fraction (undersize).
  • undergrain especially with grain sizes smaller than 4 mm, has a negative influence on the drawing process in the production of single-crystalline silicon and for this reason must be removed before use.
  • Polysilicon with fracture size 2 (BG 2) was used for the test.
  • the size class of polysilicon fragments is defined as the longest distance between two points on the surface of a silicon fragment (equivalent to the maximum length): BG 0 0.1 to 5mm BG 1 3 to 15mm BG2 10 to 40mm BG 3 20 to 60mm BG 4 45 to 120mm BG 5 100 to 250mm
  • the separated undersize fraction (undersize) was collected and weighed.
  • test material 10 kg (without undersize fraction ⁇ 4 mm) were placed on a conveyor unit.
  • the test material is preferably added via a funnel.
  • the container to be filled is positioned at the end of the screening section above the first conveyor unit so that the test material can be conveyed into the container without any problems.
  • the undersize fraction separated in advance is used for this test.
  • 2 g of undersize fraction are added to every 2 kg of test material, so that a total of approx. 10 g of undersize fraction was added.
  • the delivery rate was set to 3 kg ⁇ 0.5 kg per minute before the test run.
  • the removed undersize fraction was collected and weighed.
  • the experiments were carried out five times per setting.
  • the separating edge of the separating element had no profile.
  • the separating edge of the separating element had no profile.
  • the separating edge of the separating element had no profile.
  • the separating edge of the separating element had the same profiling as the sieve plate.
  • the separating edge is arranged in relation to the profile of the sieve plate in such a way that the elevations of the separating edge point towards the recesses of the sieve plate.
  • Table 1 shows the mean results compared to the results from the WO 2018/108334 A1 .
  • Table 1 test Test material [kg] Addition of undersize [g] Removed undersize [g] Removal rate [%] WO2018/108334 (1) 10 10 8.3 83 1 10 10 9.5 95 2 10 10 9.0 90 3 10 10 9.2 92 4 10 10 9, 6 96
  • the polysilicon material delivered in the bag by the polysilicon manufacturer must not contain any excessively large fragments (oversize particles).
  • the oversize can cause blockages and damage and must therefore be removed before use.
  • the BG 2 was used for the test.
  • the container to be filled is positioned at the end of the screening section above the first conveyor unit so that the test material can be conveyed into the container.
  • the delivery rate was set to 15 kg ⁇ 1 kg per minute before the test run.
  • the removed oversize was collected and weighed.
  • the experiments were carried out five times per setting.
  • Table 2 shows the average results for oversize separation: Table 2 test Test material [kg] Addition of oversize [g] Removed oversize [g] Removal rate [%] 1 10 500 380 76 2 10 500 440 88 3 10 500 500 100 4 10 500 300 60

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Siebplatte für eine Trennvorrichtung zum mechanischen Klassieren von Schüttgut, insbesondere von polykristallinem Siliciumbruch.The subject of the invention is a sieve plate for a separating device for mechanically classifying bulk material, in particular polycrystalline silicon fragments.

Polykristallines Silicium (Polysilicium) wird üblicherweise durch das Siemens-Verfahren - ein chemischer Gasphasenabscheidungsprozess - hergestellt. Dabei werden in einem glockenförmigen Reaktor (Siemens-Reaktor) dünne Filamentstäbe (Dünnstäbe) aus Silicium durch direkten Stromdurchgang erhitzt, und ein Reaktionsgas enthaltend eine siliciumhaltige Komponente (z.B. Monosilan oder Halogensilan) und Wasserstoff wird eingeleitet. Die Oberflächentemperatur der Filamentstäbe beträgt üblicherweise mehr als 1000°C. Bei diesen Temperaturen zersetzt sich die siliciumhaltige Komponente des Reaktionsgases, und elementares Silicium scheidet sich aus der Gasphase als Polysilicium auf der Staboberfläche unter Zunahme des Stabdurchmessers ab. Nachdem ein vorgegebener Durchmesser erreicht ist, wird die Abscheidung gestoppt und die erhaltenen Siliciumstäbe werden ausgebaut.Polycrystalline silicon (polysilicon) is commonly produced using the Siemens process - a chemical vapor deposition process. Thin filament rods (thin rods) made of silicon are heated in a bell-shaped reactor (Siemens reactor) by direct current passage, and a reaction gas containing a silicon-containing component (e.g. monosilane or halosilane) and hydrogen is introduced. The surface temperature of the filament rods is usually more than 1000°C. At these temperatures, the silicon-containing component of the reaction gas decomposes, and elemental silicon separates from the gas phase as polysilicon on the rod surface, increasing the rod diameter. After a predetermined diameter is reached, the deposition is stopped and the silicon rods obtained are removed.

Polysilicium ist das Ausgangsmaterial bei der Produktion von einkristallinem Silicium, das beispielsweise mittels des Czochralski-Verfahrens (Tiegelziehen) hergestellt wird. Ferner wird Polysilicium zur Herstellung von multikristallinem Silicium, beispielsweise mittels Blockgussverfahren, benötigt. Für beide Verfahren müssen die Polysiliciumstäbe zu Bruchstücken zerkleinert werden. Diese werden üblicherweise in Trennvorrichtungen nach Größen klassiert. Bei den Trennvorrichtungen handelt es sich in der Regel um Siebmaschinen, die den Polysiliciumbruch mechanisch in unterschiedliche Größenklassen sortieren bzw. klassieren.Polysilicon is the starting material in the production of single-crystalline silicon, which is produced, for example, using the Czochralski process (crucible drawing). Furthermore, polysilicon is required for the production of multicrystalline silicon, for example using ingot casting processes. For both processes, the polysilicon rods must be crushed into fragments. These are usually classified according to size in separators. The separating devices are usually screening machines that mechanically sort or classify the polysilicon fragments into different size classes.

Polysilicium kann ferner in Form von Granulat in einem Wirbelschichtreaktor produziert werden. Dies geschieht durch Fluidisierung von Silicium-Keimpartikeln mittels einer Gasströmung in einer Wirbelschicht, wobei diese über eine Heizvorrichtung aufgeheizt wird. Durch Zugabe eines siliciumhaltigen Reaktionsgases kommt es zu einer Abscheidereaktion an der heißen Partikeloberfläche, wobei sich elementares Silicium auf den Keimpartikeln unter Zunahme des Durchmessers abscheidet.Polysilicon can also be produced in the form of granules in a fluidized bed reactor. This is done by fluidizing silicon seed particles using a gas flow in a fluidized bed, which is heated using a heating device. By adding a silicon-containing reaction gas, a deposition reaction occurs on the hot particle surface, whereby elemental silicon is deposited on the seed particles with an increase in diameter.

Auch das Polysiliciumgranulat wird üblicherweise mittels einer Siebanlage in zwei oder mehr Fraktionen geteilt (Klassierung). Die kleinste Fraktion (Siebunterkorn) kann anschließend in einer Mahlanlage zu Keimpartikeln verarbeitet und dem Reaktor zugeführt werden. Die Zielfraktion (Produktkorn) wird üblicherweise verpackt und zum Kunden transportiert.The polysilicon granulate is also usually divided into two or more fractions using a screening system (classification). The smallest fraction (undersized sieve) can then be processed into germ particles in a grinding plant and fed to the reactor. The target fraction (product grain) is usually packaged and transported to the customer.

Siebmaschinen dienen generell der Trennung von Feststoffen nach Korngrößen. Nach Bewegungscharakteristik kann zwischen Planschwingsiebmaschinen und Wurfsiebmaschinen unterschieden werden. Der Antrieb der Siebmaschinen erfolgt meist elektromagnetisch bzw. durch Unwuchtmotoren oder -getriebe. Die Bewegung des Siebbelags dient dem Weitertransport des Aufgabeguts in Sieblängsrichtung und dem Durchtritt des Siebunterkorns durch die Sieböffnungen. Im Gegensatz zu Planschwingsiebmaschinen tritt bei Wurfsiebmaschinen neben der horizontalen auch eine vertikale Siebbeschleunigung auf.Sieving machines are generally used to separate solids according to grain sizes. Depending on the movement characteristics, a distinction can be made between vibrating screen machines and vibrating screen machines. The screening machines are usually driven electromagnetically or by unbalanced motors or gears. The movement of the sieve lining serves to further transport the feed material in the longitudinal direction of the sieve and to allow the sieve undersize to pass through the sieve openings. In contrast to vibrating screen machines, vibrating screen machines have both horizontal and vertical screen acceleration.

Mehrdecksiebmaschinen können gleichzeitig mehrere Korngrößen fraktionieren. Das Antriebsprinzip bei Mehrdeck-Plansiebmaschinen beruht auf zwei gegenläufig arbeitenden Unwuchtmotoren, die eine lineare Schwingung erzeugen, wobei sich das Bruchgut geradlinig über eine horizontale Trennfläche bewegt. Durch ein Baukastensystem können eine Vielzahl von Siebdecks zu einem Siebstapel zusammengestellt werden. Somit können unterschiedliche Körnungen in einer einzigen Maschine hergestellt werden, ohne dass Siebdecks gewechselt werden müssen.Multi-deck screening machines can fractionate several grain sizes at the same time. The drive principle in multi-deck flat screen machines is based on two counter-rotating unbalance motors that generate a linear vibration, with the broken material moving in a straight line over a horizontal separating surface. Using a modular system, a large number of screen decks can be put together to form a screen stack. This means that different Grain sizes can be produced in a single machine without the need to change screen decks.

Üblicherweise findet die Klassierung entweder über Lochsiebe, Stangensiebe oder profilierte Siebplatten mit Erhebungen und Tälern und gegebenenfalls V-förmigen Öffnungen an einer Seite statt.Classification usually takes place either using perforated screens, bar screens or profiled screen plates with elevations and valleys and, if necessary, V-shaped openings on one side.

Bei der Klassierung über Lochsiebe, wie sie beispielsweise in der CN207605973U beschrieben sind, kann es während des Prozesses zu Verstopfungen kommen, die abhängig von der Größe des Aufgabegutes und des Durchsatzes in regelmäßigen Abständen entfernt werden müssen, was zu Anlagen- und Produktionsstillständen führt. Bei einer Klassierung über Stangensiebe (vgl. EP 2 730 510 A1 ) kann es, bedingt durch die geometrische Anordnung der Stangen, zum Verklemmen und Verstopfen durch Bruchgut kommen, was zu Ausbeuteverlusten bei der Abtrennung des Zielprodukts führen kann.When classifying using perforated sieves, such as those in the CN207605973U As described, blockages can occur during the process, which must be removed at regular intervals depending on the size of the feed material and the throughput, which leads to system and production downtimes. When classifying using bar sieves (cf. EP 2 730 510 A1 ), due to the geometric arrangement of the rods, jamming and clogging by broken material can occur, which can lead to loss of yield when separating the target product.

WO 2016/202473 A1 beschreibt eine profilierte Siebplatte mit V-Profil, die an einer Entnahmeseite sich vergrößernde Öffnungen aufweist. Die spitz zulaufenden Senken und Erhebungen können allerdings ein Verklemmen von Produktkorn (verklemmtes Schüttgut kann auch als Steckkorn bezeichnet werden) im Produktfluss und im Öffnungsbereich verursachen. Dies kann zu einer Verschlechterung der Klassiergüte führen, da die abzutrennende Unterkornfraktion über das Steckkorn hinweg ins Zielkorn gelangt. Um dies zu verhindern, muss ebenfalls regelmäßig das Steckkorn entfernt werden, wodurch es zu längeren Standzeiten kommt. WO 2016/202473 A1 describes a profiled sieve plate with a V-profile, which has enlarging openings on one removal side. However, the tapered depressions and elevations can cause jamming of product grain (jammed bulk material can also be referred to as stuck grain) in the product flow and in the opening area. This can lead to a deterioration in the classifying quality, as the undersize fraction to be separated passes through the plug grain into the target grain. To prevent this, the plug grain must also be removed regularly, which results in longer service life.

WO 2018/108334 A1 stellt eine Verbesserung der in WO 2016/202473 A1 beschriebenen Siebplatte dar. Hier wiesen die Öffnungen auf der Entnahmeseite eine zusätzliche Aufweitung auf. Die Siebplatte hat jedoch eine eher schlechte Separation von Grobkorn/Zielkorn und Feinkorn (Trennschärfe). Durch die Siebgeometrie können große Partikel das Unterkorn vor sich herschieben und die Abtrennung des Unterkorns verhindern. EP1079939 A1 offenbart eine Siebplatte für eine Trennvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5. WO 2018/108334 A1 represents an improvement in WO 2016/202473 A1 described sieve plate. Here the openings on the removal side had an additional widening. However, the sieve plate has rather poor separation of coarse grain/target grain and fine grain (selectivity). Due to the sieve geometry, large particles can push the undersize ahead of them and prevent the undersize from being separated. EP1079939 A1 discloses a sieve plate for a separating device according to the preamble of claims 1 and 5.

Aus dieser Problematik ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung.The task of the invention arose from this problem.

Die Aufgabe wird gelöst durch Ansprüche 1 und 5.The task is solved by claims 1 and 5.

Es hat sich gezeigt, dass dieses abgerundete Profil der Unterkornfraktion (abzutrennender Feinanteil) noch besser ermöglicht, sich vom Produktkorn zu separieren. Der profilierte Bereich führt dazu, dass sich größere Mengen der Unterkornfraktion in den gerundeten Vertiefungen sammeln. Größere Bruchstücke werden auf der Siebplatte über der Unterkornfraktion in den Vertiefungen hinwegtransportiert, in der Regel, ohne mit der Unterkornfraktion in Berührung zu kommen. Dies führt zu einer hohen Abtrenngüte. Das Profil verhindert, dass größere Bruchstücke in den Vertiefungen durch Verklemmen stecken bleiben. Insbesondere auch die verbreiterte Öffnungskante verhindert zum einen ein Verklemmen großer Bruchstücke, zum anderen gewährleistet sie ein ungehindertes Abtrennen der Unterkornfraktion, falls es zum Verklemmen eines größeren Bruchstücks kommt.It has been shown that this rounded profile enables the undersize fraction (fines to be separated) to separate even better from the product grain. The profiled area causes larger amounts of undersized particles to collect in the rounded depressions. Larger fragments are transported away on the sieve plate above the undersize fraction in the depressions, usually without coming into contact with the undersize fraction. This leads to a high separation quality. The profile prevents larger fragments from getting stuck in the recesses due to jamming. In particular, the widened opening edge, on the one hand, prevents large fragments from jamming, and on the other hand, it ensures unhindered separation of the undersize fraction if a larger fragment gets jammed.

Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Siebplatte um eine Weiterentwicklung der in WO 2018/108334 A1 beschriebenen Siebplatte.In particular, the sieve plate according to the invention is a further development of the one in WO 2018/108334 A1 described sieve plate.

Die Kreise K1 und K2 können sich in einem Punkt T0 berühren, oder sie sind durch eine gemeinsame Tangente miteinander verbunden, wobei die Tangente den Kreis K1 in einem Punkt T1 und den Kreis K2 in einem Punkt T2 berührt. Entsprechend beschreibt die Tangente gegebenenfalls mit den Kreisbögen das Profil. Vorzugsweise sind die Kreise K1 und K2 mit der Maßgabe nebeneinander angeordnet, dass sich die Vertiefungen des Profils stets nach oben hin aufweiten (vgl. Fig. 2B). Der Kreisbogen des die Erhebungen des Profils beschreibenden Kreises K1 erstreckt sich vom Scheitelpunkt der Erhebung bis zum Punkt T0 oder T1. Der Kreisbogen des die Vertiefungen des Profils beschreibenden Kreises K2 erstreckt sich vom Scheitelpunkt der Vertiefung bis zum Punkt T0 oder T2.The circles K1 and K2 may touch at a point T0, or they may be connected to each other by a common tangent, the tangent touching the circle K1 at a point T1 and the circle K2 at a point T2. Accordingly, the tangent describes the profile with the circular arcs if necessary. The circles K1 and K2 are preferably arranged next to one another with the proviso that the depressions of the profile always widen upwards (cf. Fig. 2B ). The circular arc of the circle K1 describing the elevations of the profile extends from the apex of the elevation to point T0 or T1. The circular arc of the circle K2 describing the depressions of the profile extends from the apex of the depression to the point T0 or T2.

Grundsätzlich können die beiden Kreise K1 und K2 über die Punkte T1 und T2 auch durch eine Funktion höherer Ordnung, eine Hyperbel oder einen Ellipsenbogen miteinander verbunden sein; allerdings unter Beachtung der Maßgabe, dass sich die Vertiefungen des Profils stets nach oben hin aufweiten.In principle, the two circles K1 and K2 can also be connected to one another via the points T1 and T2 by a higher-order function, a hyperbola or an elliptical arc; However, taking into account the proviso that the depressions in the profile always widen upwards.

Bei dem Schüttgut kann es sich um Polysiliciumbruchgut, z.B. zerkleinerte Polysiliciumstäbe aus dem Siemens-Verfahren, handeln. Bei dem Schüttgut kann es sich auch um Polysiliciumgranulat handeln. Generell wird das Schüttgut in einem Aufgabebereich, welcher dem Entnahmebereich gegenüberliegt, auf die Siebplatte verbracht.The bulk material can be broken polysilicon material, for example crushed polysilicon rods from the Siemens process. The bulk material can also be polysilicon granules. In general, the bulk material is placed in a feed area, which lies opposite the removal area, is placed on the sieve plate.

Die Öffnungskante verläuft vorzugsweise konkav, also ins Innere der Siebplatte bzw. in Richtung des Aufgabebereichs gewölbt, und weist eine Tiefe t auf, wobei für t gilt 0 < t ≤ 5*r2, bevorzugt r2 bis 5*r2, besonders bevorzugt r2 bis 4*r2, insbesondere 2*r2 bis 3*r2. (vgl. Fig. 4A).The opening edge is preferably concave, i.e. curved into the interior of the sieve plate or in the direction of the feed area, and has a depth t, where t is 0 <t ≤ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, particularly preferably r2 to 4 *r2, especially 2*r2 to 3*r2. (see. Fig. 4A ).

Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft die Öffnungskante rechteckig und weist eine Tiefe t auf, wobei für t gilt 0 < t ≤ 5*r2, bevorzugt r2 bis 5*r2, besonders bevorzugt r2 bis 4*r2, insbesondere 2*r2 bis 3*r2. (vgl. Fig. 4B).According to a further embodiment, the opening edge is rectangular and has a depth t, where t is 0 <t ≤ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, particularly preferably r2 to 4*r2, in particular 2*r2 to 3*r2 . (see. Fig. 4B ).

Für eine Entfernung von kleinteiligem Schüttgut (auch als Unterkorn bezeichnet) kann das Profil der Siebplatte vorzugsweise die beiden nachfolgend beschriebenen Konfigurationen aufweisen. Unter kleinteiligem Schüttgut soll dabei eine Teilmenge aus der aufgegebenen Menge an Schüttgut verstanden werden, die mittels der Siebplatte abgetrennt werden soll. Das kleinteilige Schüttgut entspricht also der abzutrennenden Fraktion.For the removal of small-sized bulk material (also referred to as undersized particles), the profile of the sieve plate can preferably have the two configurations described below. Small-sized bulk material should be understood to mean a subset of the quantity of bulk material fed in, which is to be separated using the sieve plate. The small-sized bulk material therefore corresponds to the fraction to be separated.

Erfindungsgemäß gilt für das Profil der Siebplatte zur Entfernung von Unterkorn r2 < r1, wobei 0 < r2/r1 < 1, bevorzugt 0,2 < r2/r1 < 0,4. Ferner gilt r1 + r2 = e, wobei e dem Abstand zwischen dem Kreismittelpunkt M1 von K1 und dem Kreismittelpunkt M2 von K2 entspricht, und wobei sich die Kreise K1 und K2 in einem Punkt T0 berühren, in welchem die das Profil beschreibenden Kreisbögen ineinander übergehen.According to the invention, the profile of the sieve plate for removing undersize is r2 <r1, where 0 <r2/r1 <1, preferably 0.2 <r2/r1 <0.4. Furthermore, r1 + r2 = e, where e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and where the circles K1 and K2 touch each other at a point T0, in which the circular arcs describing the profile merge into one another.

Ferner gilt 0° < α < 65°, bevorzugt 0° < α < 25°, besonders bevorzugt 5° < α < 20°, wobei α ein Winkel ist, der die Position von M2 zu M1 in einem kartesischen Koordinatensystem definiert, wenn M1 und M2 Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks sind und e der Hypotenuse des Dreiecks entspricht (vgl. Fig. 5).Furthermore, 0° <α <65°, preferably 0° <α <25°, particularly preferably 5° <α <20°, where α is an angle that defines the position from M2 to M1 in a Cartesian coordinate system when M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle (cf. Fig. 5 ).

Gemäß einer weiteren Ausführung zur Entfernung von Unterkorn gilt für die Siebplatte r2 < r1, wobei 0 < r2/r1 < 1, bevorzugt 0,2 < r2/r1 < 0,4. Ferner gilt r1 + r2 > e, wobei e dem Abstand des Kreismittelpunkts M1 von K1 und M2 von K2 entspricht, und sich die Kreise K1 und K2 nicht berühren.According to a further embodiment for removing undersize, r2 < r1 applies to the sieve plate, where 0 < r2 / r1 < 1, preferably 0.2 < r2 / r1 < 0.4. Furthermore, r1 + r2 > e, where e corresponds to the distance between the center of the circle M1 from K1 and M2 from K2, and the circles K1 and K2 do not touch each other.

Ferner gilt -65° < α < 65°, bevorzugt -25° < α < 10°, besonders bevorzugt -10° < α < 5°, wobei α ein Winkel ist, der die Position von M2 zu M1 in einem kartesischen Koordinatensystem definiert, wenn M1 und M2 Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks sind und e der Hypotenuse des Dreiecks entspricht, wobei die Kreisbögen (bzw. die Kreise K1 und K2) durch eine gemeinsame Tangente durch die Punkte T1 von K1 und T2 von K2 miteinander verbunden sind (vgl. Fig. 6).Furthermore, -65° <α <65°, preferably -25° <α <10°, particularly preferably -10° <α <5°, where α is an angle that defines the position from M2 to M1 in a Cartesian coordinate system , if M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle, where the circular arcs (or the circles K1 and K2) are connected to one another by a common tangent through the points T1 of K1 and T2 of K2 (cf. Fig. 6 ).

Für eine Entfernung von großteiligem Schüttgut (auch als Überkorn bezeichnet) kann das Profil der Siebplatte vorzugsweise die beiden nachfolgend beschriebenen Konfigurationen aufweisen. Unter großteiligem Schüttgut soll dabei eine Teilmenge aus der aufgegebenen Menge an Schüttgut verstanden werden, die mittels der Siebplatte abgetrennt werden soll. Das großteilige Schüttgut entspricht also der abzutrennenden Fraktion. Überkorn kann zum Verstopfen einzelner Vertiefungen oder zu Beschädigungen der Siebplatte führen.For the removal of large bulk material (also referred to as oversize), the profile of the sieve plate can preferably have the two configurations described below. Large-scale bulk material should be understood to mean a subset of the quantity of bulk material fed in, which is to be separated using the sieve plate. The large bulk material therefore corresponds to the fraction to be separated. Oversize particles can clog individual recesses or damage the sieve plate.

Erfindungsgemäß gilt für das Profil der Siebplatte zur Entfernung von Überkorn r2 > r1, wobei 0 < r1/r2 < 1, bevorzugt 0,2 < r1/r2 < 0,4.According to the invention, the profile of the sieve plate for removing oversized particles is r2 > r1, where 0 < r1/r2 < 1, preferably 0.2 < r1/r2 < 0.4.

Ferner gilt r1 + r2 = e, wobei e dem Abstand zwischen dem Kreismittelpunkt M1 von K1 und dem Kreismittelpunkt M2 von K2 entspricht, und sich K1 und K2 in einem Punkt T0 berühren, in welchem die Kreisbögen ineinander übergehen. Des Weiteren gilt -65° < α < 0°, bevorzugt -20° < α < 0°, wobei α ein Winkel ist, der die Position von M2 zu M1 in einem kartesischen Koordinatensystem definiert, wenn M1 und M2 Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks sind und e der Hypotenuse des Dreiecks entspricht (vgl. Fig. 7).Furthermore, r1 + r2 = e, where e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and K1 and K2 touch each other at a point T0 in which the circular arcs merge into one another. Furthermore, -65° < α < 0°, preferably -20° < α < 0°, where α is an angle that defines the position from M2 to M1 in a Cartesian coordinate system if M1 and M2 are corner points of a rectangular triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle (cf. Fig. 7 ).

Gemäß einer weiteren Ausführung zur Entfernung von Überkorn gilt für die Siebplatte r2 > r1, wobei 0 < r1/r2 < 1, bevorzugt 0,2 < r1/r2 < 0,4.According to a further embodiment for removing oversized particles, r2 > r1 applies to the sieve plate, where 0 < r1/r2 < 1, preferably 0.2 < r1/r2 < 0.4.

Ferner gilt r1 + r2 > e, wobei e dem Abstand zwischen dem Kreismittelpunkt M1 von K1 und dem Kreismittelpunkt M2 von K2 entspricht, und sich die Kreise K1 und K2 nicht berühren. Des Weiteren gilt -65° < α < 65°, bevorzugt -20° < α < 0°, wobei α ein Winkel ist, der die Position von M2 zu M1 in einem kartesischen Koordinatensystem definiert, wenn M1 und M2 Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks sind und e der Hypotenuse des Dreiecks entspricht, wobei die Kreisbögen durch eine gemeinsame Tangente durch die Punkte T1 von K1 und T2 von K2 miteinander verbunden sind (vgl. Fig. 8).Furthermore, r1 + r2 > e, where e corresponds to the distance between the circle center M1 of K1 and the circle center M2 of K2, and the circles K1 and K2 do not touch each other. Furthermore, -65° < α < 65°, preferably -20° < α < 0°, where α is an angle that defines the position of M2 to M1 in a Cartesian coordinate system when M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle, where the circular arcs are connected to each other by a common tangent through the points T1 of K1 and T2 of K2 (cf. Fig. 8 ).

Vorzugsweise ist die Siebplatte aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe mit Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorphem Kohlenstoff, Silicium, Metall und Kombinationen daraus.Preferably, the sieve plate is made of a material selected from the group consisting of plastic, ceramic, glass, diamond, amorphous carbon, silicon, metal and combinations thereof.

Die Siebplatte oder zumindest der mit dem Schüttgut in Berührung kommende Teil der Siebplatte kann mit einem Material ausgekleidet oder beschichtet sein, das ausgewählt ist aus der Gruppe mit Kunststoff, Keramik, Glas, Diamant, amorphem Kohlenstoff, Silicium und Kombinationen daraus.The sieve plate or at least the part of the sieve plate that comes into contact with the bulk material can be lined or coated with a material selected from the group consisting of plastic, ceramic, glass, diamond, amorphous carbon, silicon and combinations thereof.

Insbesondere kann die Siebplatte eine Beschichtung aus Titannitrid, Titancarbid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Aluminiumtitannitrid oder DLC (Diamond Like Carbon) aufweisen.In particular, the sieve plate can have a coating made of titanium nitride, titanium carbide, silicon nitride, silicon carbide, aluminum titanium nitride or DLC (Diamond Like Carbon).

Bei dem Kunststoff kann es sich z.B. um PVC (Polyvinylchlorid), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PU (Polyurethan), PFA (Perfluoralkoxy-Polymer), PVDF (Polyvinylidenfluorid) und PTFE (Polytetrafluorethylen) handeln.The plastic can be, for example, PVC (polyvinyl chloride), PP (polypropylene), PE (polyethylene), PU (polyurethane), PFA (perfluoroalkoxy polymer), PVDF (polyvinylidene fluoride) and PTFE (polytetrafluoroethylene).

Vorzugsweise besteht die Siebplatte aus einem Hartmetall.The sieve plate preferably consists of a hard metal.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Klassieren von Schüttgut, umfassend zumindest eine der beschriebenen Siebplatten und mindestens ein unterhalb des Entnahmebereichs der Siebplatte angeordnetes Trennelement mit einer Trennkante.A further aspect of the invention relates to a separating device for classifying bulk material, comprising at least one of the sieve plates described and at least one separating element with a separating edge arranged below the removal area of the sieve plate.

Vorzugsweise entspricht die Länge des Trennelements der Länge der Entnahmeseite der Siebplatte. Bevorzugt ist der Abstand des Trennelements vom Entnahmebereich variabel.The length of the separating element preferably corresponds to the length of the removal side of the sieve plate. The distance of the separating element from the removal area is preferably variable.

Das Trennelement dient der Abtrennung von Unter- oder Überkorn von der Zielfraktion. Vorzugsweise ist das Trennelement statisch und schwingt nicht mit der Siebplatte mit.The separating element is used to separate undersized or oversized particles from the target fraction. Preferably, the separating element is static and does not vibrate with the sieve plate.

Das Trennelement hat vorzugsweise ein dreieckiges Seitenprofil, insbesondere das Seitenprofil eines spitzwinkligen Dreiecks.The separating element preferably has a triangular side profile, in particular the side profile of an acute-angled triangle.

Die Trennkannte des Trennelements weist vorzugsweise dasselbe Profil wie die Siebplatte auf. Die Trennkannte kann auch geradlinig ausgeführt sein, so dass das Trennelement in Frontansicht die Kontur eines Rechtecks aufweist.The separating edge of the separating element preferably has the same profile as the sieve plate. The separating edge can also be designed to be straight, so that the separating element has the contour of a rectangle in front view.

Das Trennelement ist vorzugsweise um einen Winkel δ schwenkbar. Insbesondere bei höheren Fördergeschwindigkeiten kann dies von Vorteil sein, da sich dann die Fallkurve von großen und kleinen Bruchstücken deutlicher unterscheidet und sich mit einer geschwenkten Trennkante besser der Feinanteil abtrennen lässt. Durch das Schwenken treten deutlich weniger Bruchstücke auf, die vom Trennelement abprallen und ggf. in das Zielprodukt gelangen.

Fig. 1
zeigt eine erfindungsgemäße Siebplatte in Draufsicht und Fronansicht.
Fig. 2
verdeutlicht die Beschreibung des Profils der Siebplatte.
Fig. 3
verdeutlicht die Beschreibung der Öffnungskante der Siebplatte.
Fig. 4
zeigt zwei Ausführungsformen der Siebplatte im Bereich der Öffnungskante.
Fig. 5
zeigt einen Profilverlauf zur Abtrennung von Unterkorn.
Fig. 6
zeigt einen weiteren Profilverlauf zur Abtrennung von Unterkorn.
Fig. 7
zeigt einen Profilverlauf zur Abtrennung von Überkorn.
Fig. 8
zeigt einen weiteren Profilverlauf zur Abtrennung von Überkorn.
Fig. 9
zeigt eine Trennvorrichtung.
Fig. 10, 11 und 12
zeigen jeweils eine weitere Ausführungsform der Trennvorrichtung.
The separating element is preferably pivotable through an angle δ . This can be particularly advantageous at higher conveying speeds, as the fall curve of large and small fragments then differs more clearly and the fine fraction can be separated better with a pivoted separating edge. By pivoting, there are significantly fewer fragments that bounce off the separating element and possibly end up in the target product.
Fig. 1
shows a sieve plate according to the invention in top view and front view.
Fig. 2
clarifies the description of the profile of the sieve plate.
Fig. 3
clarifies the description of the opening edge of the sieve plate.
Fig. 4
shows two embodiments of the sieve plate in the area of the opening edge.
Fig. 5
shows a profile course for separating undersized particles.
Fig. 6
shows another profile course for separating undersized particles.
Fig. 7
shows a profile course for separating oversize particles.
Fig. 8
shows another profile course for separating oversize particles.
Fig. 9
shows a separating device.
10, 11 and 12
each show a further embodiment of the separating device.

Liste der verwendeten BezugszeichenList of reference symbols used

1010
SiebplatteSieve plate
1111
ProfilbereichProfile area
1212
EntnahmebereichCollection area
1313
Halterungbracket
1414
Erhebungsurvey
1515
Vorsprunghead Start
1616
Vertiefungdeepening
1717
Öffnungskanteopening edge
1818
Öffnungopening
1919
Entnahmeseitewithdrawal side
2020
AufgabebereichArea of responsibility
3030
TrennelementSeparator
3232
TrennkanteSeparating edge
4040
AuffangbehälterCollection container
4141
AuffangbehälterCollection container
4242
AuffangbehälterCollection container
5050
Gebläsefan
100100
TrennvorrichtungSeparating device

In der Figur 1A ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Siebplatte 10 mit einem Profilbereich 11 und einem Entnahmebereich 12 dargestellt. Der Profilbereich 11 weist alternierend Erhebungen 14 und Vertiefungen 16 auf. Die Vertiefungen 16 gehen im Entnahmebereich 12 in Öffnungen 18 über, durch welche das Schüttgut größenabhängig hindurchfallen kann. Den Übergang zwischen Vertiefung 16 und Öffnung 18 bildet eine Öffnungskante 17, welche anhand der Fig. 3 und 4 genauer beschrieben ist. Die Öffnungen 18 weiten sich in Richtung einer Entnahmeseite 19 (gestrichelte Linie) auf. Die Profilierung wird grundsätzlich im Entnahmebereich 12 beibehalten, wobei die Öffnungen 18 vorzugsweise in einen Profilbereich gestanzt oder gefräst werden. Die sich auf diese Weise bildenden Vorsprünge 15 sind entsprechend gewölbt und bilden eine Fortsetzung der Erhebungen 14. Der Entnahmebereich 12 liegt grundsätzlich zwischen den Öffnungskanten 17 und der Entnahmeseite 19. Gegebenenfalls kann es bevorzugt sein, dass die Öffnungskanten 17 nicht auf gleicher Höhe liegen.In the Figure 1A a section of a sieve plate 10 according to the invention with a profile area 11 and a removal area 12 is shown. The profile area 11 has alternating elevations 14 and depressions 16. The depressions 16 merge into openings 18 in the removal area 12, through which the bulk material can fall depending on its size. The transition between recess 16 and opening 18 is formed by an opening edge 17, which is based on the 3 and 4 is described in more detail. The openings 18 widen towards a removal side 19 (dashed line). The profiling is basically maintained in the removal area 12, with the openings 18 preferably being punched or milled into a profile area. The projections 15 formed in this way are correspondingly curved and form a continuation of the elevations 14. The removal area 12 basically lies between the opening edges 17 and the removal side 19. If necessary, it may be preferred that the opening edges 17 are not at the same height.

Die Figur 1B zeigt eine Frontansicht der Siebplatte 10. Der Entnahmebereich 12 ist dieser Perspektive nicht vom Profilbereich 11 zu unterscheiden. Die Siebplatte ist in einer Halterung 13 angeordnet, wobei sich die Halterung 13 maximal bis zu den Öffnungskanten 17 erstreckt.The Figure 1B shows a front view of the sieve plate 10. The removal area 12 cannot be distinguished from the profile area 11 from this perspective. The sieve plate is arranged in a holder 13, the holder 13 extending maximally up to the opening edges 17.

Die Figur 2A zeigt, wie das Profil der Siebplatte 10 (vgl. Fig 1) mit Hilfe von zwei nebeneinander angeordneten Kreisen K1 und K2, die sich in einem Punkt T0 berühren, beschreibbar ist. Die Erhebungen 14 werden durch einen in fett dargestellten Kreisbogen des Kreises K1 mit dem Radius r1 beschrieben. Die Vertiefungen 16 werden mit einem in fett dargestellten Kreisbogen des Kreise K2 mit dem Radius r2 beschrieben, wobei die Kreisbögen im Berührpunkt T0 ineinander übergehen. Wiederholend und alternierend nebeneinander angeordnet, ergibt sich das Profil der Siebplatte 10. Insbesondere sind K1 und K2 derart nebeneinander angeordnet, dass sich die Vertiefungen 16 stets aufweiten. Diese Aufweitung ist in Fig 2B beispielhaft dargestellt. Vorzugsweise soll für die Vertiefungen 16 gelten, dass l0 < ln < l1+n ist.The Figure 2A shows how the profile of the sieve plate 10 (cf. Fig 1 ) can be written with the help of two circles K1 and K2 arranged next to each other, which touch each other at a point T0. The elevations 14 are described by a circular arc of the circle K1 shown in bold with the radius r1. The Depressions 16 are described with a circular arc of the circle K2 shown in bold with the radius r2, the circular arcs merging into one another at the contact point T0. Arranged repeatedly and alternately next to one another, the profile of the sieve plate 10 results. In particular, K1 and K2 are arranged next to one another in such a way that the depressions 16 always widen. This expansion is in Fig 2B shown as an example. It should preferably apply to the depressions 16 that l 0 <l n <l 1+n .

Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht der Öffnungskante 17 in Draufsicht. Die Öffnungskante 17 hat in dieser beispielhaften Ausführung eine Breite, die dem zweifachen des Radius r2 des Kreises K2 entspricht (vgl. Fig. 2). Ebenfalls dargestellt ist der Radius r1 des Kreise K1.The Figure 3 shows a detailed view of the opening edge 17 in a top view. In this exemplary embodiment, the opening edge 17 has a width that corresponds to twice the radius r2 of the circle K2 (cf. Fig. 2 ). Also shown is the radius r1 of the circle K1.

Die Figur 4 zeigt zwei Ausgestaltungen der Siebplatte 10, wobei Fig. 4A eine Ausführungsform mit einer konkaven Öffnungskante 17 und Fig. 4B eine Ausführungsform mit rechteckig verlaufender Öffnungskante 17 darstellt. Typische Werte für r1, r2 und die Tiefe t können sein: r1 = 15 mm; r2 = 5 mm; t = 5 mm.The Figure 4 shows two configurations of the sieve plate 10, where Fig. 4A an embodiment with a concave opening edge 17 and Fig. 4B represents an embodiment with a rectangular opening edge 17. Typical values for r1, r2 and the depth t can be: r1 = 15 mm; r2 = 5mm; t = 5mm.

Die Figur 5 veranschaulicht ein Profil der Siebplatte 10, das sich insbesondere zur Abtrennung von kleinteiligem Schüttgut (Unterkorn) eignet. Die Lage der Kreise K1 und K2 zueinander, die sich in einem Punkt T0 berühren, kann durch ein rechtwinkliges Dreieck beschrieben werden, wobei die Hypotenuse die Verbindungslinie e zwischen den Kreismittelpunkten M1 und M2 ist und wobei die Ankathete a parallel zur x-Achse eines kartesischen Koordinatensystems verläuft. Der Winkel α (zur Gegenkathete) bestimmt neben der Maßgabe, dass der Radius von K1 größer ist als der von K2, maßgeblich den Profilverlauf der Siebplatte 10. Hier beträgt α ca. 30°, woraus sich der in Form der fetten Linie angedeutete Profilverlauf ergibt.The Figure 5 illustrates a profile of the sieve plate 10, which is particularly suitable for separating small-sized bulk material (undersized particles). The position of the circles K1 and K2 relative to each other, which touch each other at a point T0, can be described by a right-angled triangle, where the hypotenuse is the connecting line e between the circle centers M1 and M2 and where the adjacent a is parallel to the x-axis of a Cartesian Coordinate system runs. In addition to the requirement that the radius of K1 is larger than that of K2, the angle α (to the countercathete) significantly determines the profile course of the sieve plate 10. Here α is approximately 30°, which results in the profile course indicated in the form of the bold line .

Die Figur 6 zeigt den Profilverlauf einer Siebplatte 10, die sich ebenfalls besonders zur Abtrennung von Unterkorn eignet. Im Gegensatz zu dem in der Fig. 5 dargestellten Profil berühren sich K1 und K2 nicht, sondern sind über eine gemeinsame Tangente durch die Punkte T1 und T2 verbunden. Der Winkel α beträgt hier ca. 25°. Typische Werte für r1, r2 und e können sein: r1 = 15 mm; r2 = 5 mm; e = 30 mm. Diese Dimensionen eignen sich insbesondere zur Klassierung von Schüttgut der Bruchgröße 2 (BG 2, vgl. Beispiel).The Figure 6 shows the profile of a sieve plate 10, which is also particularly suitable for separating undersized particles. In contrast to that in the Fig. 5 In the profile shown, K1 and K2 do not touch each other, but are connected via a common tangent through the points T1 and T2. The angle α here is approx. 25°. Typical values for r1, r2 and e can be: r1 = 15 mm; r2 = 5mm; e = 30mm. These dimensions are particularly suitable for classifying bulk material of fraction size 2 (BG 2, see example).

Die Figuren 7 und 8 zeigen jeweils einen Profilverlauf einer Siebplatte 10, die sich insbesondere zur Abtrennung von Überkorn eignet. Wesentlicher Unterschied im Vergleich zur Abtrennung von Unterkorn ist, dass der Kreis K1 einen kleineren Radius r1 aufweist als der Kreis K2. Im Übrigen kann auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden. Typische Werte für α, r1, r2 und e können sein: α = 45°; r1 = 5 mm; r2 = 25 mm; e = 50 mm.The Figures 7 and 8 each show a profile of a sieve plate 10, which is particularly suitable for separating oversize particles. The main difference compared to the separation of undersized particles is that the circle K1 has a smaller radius r1 than the circle K2. Furthermore, reference can be made to the above statements. Typical values for α , r1, r2 and e can be: α = 45°; r1 = 5mm; r2 = 25mm; e = 50mm.

Die Figur 9A zeigt eine Trennvorrichtung 100 mit einer Siebplatte 10 und einem Trennelement 30, das unterhalb des Entnahmebereichs 12 angeordnet ist, und die Zielfraktion von Über- oder Unterkorn separieren soll. Das Trennelement 30 hat eine profilierte Trennkannte 32, wobei die Profilierung in der Figur 9B zu erkennen ist. Vorzugsweise entspricht die Profilierung der Trennkannte 32 der Profilierung der Siebplatte 10. Das Trennelement kann um einen Winkel δ geschwenkt werden. Auf der dem Entnahmebereich 12 gegenüberliegenden Seite der Siebplatte 10 ist ein Aufgabebereich 20, der sich direkt an den Profilbereich anschließt, allerdings nicht notwendigerweise eine Profilierung aufweisen muss. Gegebenenfalls wird das Schüttgut mit einem Förderband (nicht dargestellt) zum Aufgabebereich verbracht.The Figure 9A shows a separating device 100 with a sieve plate 10 and a separating element 30, which is arranged below the removal area 12 and is intended to separate the target fraction from oversize or undersize particles. The separating element 30 has a profiled separating edge 32, the profiling being in the Figure 9B can be recognized. The profiling of the separating edge 32 preferably corresponds to the profiling of the sieve plate 10. The separating element can be pivoted through an angle δ . On the side of the sieve plate 10 opposite the removal area 12 is a feed area 20, which directly adjoins the profile area, but does not necessarily have to have a profiling. If necessary, the bulk material is brought to the feed area using a conveyor belt (not shown).

Die Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Trennvorrichtung 100, die zwei nacheinander angeordnete Siebplatten 10A, 10B aufweist. Von links beginnend befindet sich nach der ersten Siebplatte 10A das erste Trennelement 30A. Das Trennelement 30A kann um einen Winkel δ geschwenkt werden. An dieser Stelle wird das Siebunterkorn abgetrennt und im Auffangbehälter 40A gesammelt. Unterstützt wird die Unterkornabtrennung durch ein Gebläse 50, welches seine Wirkrichtung um einen Winkel β verändern kann. Das Produktkorn wird weiter auf der zweiten Siebplatte 10B gefördert, und dort wird mittels eines zweiten Trennelements 30B das Überkorn vom Produktkorn getrennt. Das Produktkorn wird im Auffangbehälter 40B, das Überkorn im Auffangbehälter 40C gesammelt. Typische Werte für die Siebplatte 10A sind: r1 = 15 mm; r2 = 5 mm; t = 5 mm und α = 15°. Der Winkel δ des Trennelements 30A kann 80° betragen. Der Winkel β des Gebläses 50A kann 30° betragen.The Figure 10 shows a further embodiment of a separating device 100, which has two sieve plates 10A, 10B arranged one after the other. Starting from the left, the first separating element 30A is located after the first sieve plate 10A. The separating element 30A can be pivoted through an angle δ . At this point, the sieve undersize is separated and collected in the collecting container 40A. The undersize separation is supported by a blower 50, which can change its direction of action by an angle β. The product grain is further conveyed to the second sieve plate 10B, and there the oversize is separated from the product grain by means of a second separating element 30B. The product grain is collected in the collecting container 40B, the oversize in the collecting container 40C. Typical values for the sieve plate 10A are: r1 = 15 mm; r2 = 5mm; t = 5 mm and α = 15°. The angle δ of the separating element 30A can be 80°. The angle β of the fan 50A can be 30°.

Typische Werte für die Siebplatte 10B sind: r1 = 5 mm;
r2 = 25 mm; t = 25 mm, e = 50 mm und α = 45°. Der Winkel δ des Trennelements 30A kann 90° betragen.
Typical values for the sieve plate 10B are: r1 = 5 mm;
r2 = 25mm; t = 25 mm, e = 50 mm and α = 45°. The angle δ of the separating element 30A can be 90°.

Die Figuren 11 und 12 zeigen jeweils eine weitere Ausführungsform der Trennvorrichtung 100. In der Figur 11 werden zwei Trennelemente 30 direkt nach einer Siebplatte 10 angeordnet. Dadurch ist es möglich, mit einer Siebplatte 10 die Fraktionen Überkorn (Auffangbehälter 40C) und Feinanteil (Auffangbehälter 40A) in nur einem Schritt abzutrennen. Die Figur 12 zeigt eine ähnliche Variante wie Figur 10. In Figur 12 ist jedoch die Anordnung vertauscht, und es wird zuerst das Überkorn (Auffangbehälter 40C) und anschließend mittels einer zweiten Siebplatte 10A der Feinanteil (Auffangbehälter 40A) abgetrennt. DieThe Figures 11 and 12 each show a further embodiment of the separating device 100. In the Figure 11 Two separating elements 30 are arranged directly after a sieve plate 10. This makes it possible to use a sieve plate 10 to separate the oversize fractions (collection container 40C) and fines (collection container 40A) in just one step. The Figure 12 shows a similar variant as Figure 10 . In Figure 12 However, the arrangement is reversed and first the oversize (collection container 40C) and then the fine fraction (collection container 40A) are separated using a second sieve plate 10A. The

Figuren 10 bis 12 können beliebig erweitert oder umgestellt werden. Figures 10 to 12 can be expanded or changed as desired.

BeispielExample UnterkornabtrennungUndersize separation

Generell kann das von einem Polysiliciumhersteller im Beutel angelieferte Polysiliciummaterial auch kleinere Bruchstücke und eine Unterkornfraktion (Unterkorn) enthalten. Das Unterkorn, insbesondere mit Korngrößen kleiner als 4 mm, hat einen negativen Einfluss auf den Ziehprozess bei der Produktion von einkristallinem Silicium und muss aus diesem Grund vor der Verwendung entfernt werden. Für den Test wurde Polysilicium der Bruchgröße 2 (BG 2) eingesetzt.In general, the polysilicon material delivered in a bag by a polysilicon manufacturer may also contain smaller fragments and an undersize fraction (undersize). The undergrain, especially with grain sizes smaller than 4 mm, has a negative influence on the drawing process in the production of single-crystalline silicon and for this reason must be removed before use. Polysilicon with fracture size 2 (BG 2) was used for the test.

Die Größenklasse von Polysiliciumbruchstücken ist als längste Entfernung zweier Punkte auf der Oberfläche eines Siliciumbruchstücks (entspricht der maximalen Länge) definiert: BG 0 0,1 bis 5 mm BG 1 3 bis 15 mm BG 2 10 bis 40 mm BG 3 20 bis 60 mm BG 4 45 bis 120 mm BG 5 100 bis 250 mm The size class of polysilicon fragments is defined as the longest distance between two points on the surface of a silicon fragment (equivalent to the maximum length): BG 0 0.1 to 5mm BG 1 3 to 15mm BG2 10 to 40mm BG 3 20 to 60mm BG 4 45 to 120mm BG 5 100 to 250mm

Das für den Test verwendete Polysiliciummaterial (BG 2) wurde mit einem Analysesieb (gemäß DIN ISO 3310-2) mit einer Nennlochweite W = 4 mm (Quadratlochung) abgesiebt und für die Tests zur Verfügung gestellt. Die abgetrennte Unterkornfraktion (Unterkorn) wurde aufgefangen und gewogen.The polysilicon material (BG 2) used for the test was screened using an analysis sieve (according to DIN ISO 3310-2) with a nominal hole width W = 4 mm (square hole) and made available for the tests. The separated undersize fraction (undersize) was collected and weighed.

Auf eine Fördereinheit wurden 10 kg des Testmaterials (ohne Unterkornfraktion < 4 mm) gegeben. Das Aufgeben des Testmaterials wird bevorzugt über einen Trichter vorgenommen. Der zu füllende Behälter wird am Ende der Siebstrecke über der ersten Fördereinheit positioniert, so dass das Testmaterial ohne Probleme in den Behälter befördert werden kann.10 kg of the test material (without undersize fraction < 4 mm) were placed on a conveyor unit. The test material is preferably added via a funnel. The container to be filled is positioned at the end of the screening section above the first conveyor unit so that the test material can be conveyed into the container without any problems.

Die im Vorfeld abgetrennte Unterkornfraktion wird für diesen Test verwendet. Beim Befüllen der Fördereinheit werden jeweils zu 2 kg Testmaterial 2 g Unterkornfraktion zugegeben, so dass insgesamt ca. 10 g Unterkornfraktion zugegeben wurde.The undersize fraction separated in advance is used for this test. When filling the conveyor unit, 2 g of undersize fraction are added to every 2 kg of test material, so that a total of approx. 10 g of undersize fraction was added.

Die Fördermenge wurde vor dem Testlauf auf 3 kg ± 0,5kg pro Minute eingestellt. Die entfernte Unterkornfraktion wurde aufgefangen und gewogen. Pro Einstellung wurden die Versuche fünfmal vorgenommen.The delivery rate was set to 3 kg ± 0.5 kg per minute before the test run. The removed undersize fraction was collected and weighed. The experiments were carried out five times per setting.

Test 1:Test 1:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit konvexer Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) mit t = r2 und einem Profil gemäß Fig. 5 mit den Werten für r1 = 15 mm, r2 = 5 mm und α = 15° verwendet. Die Trennkannte des Trennelements wies kein Profil auf.A conveyor unit with a sieve plate with a convex opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) with t = r2 and a profile according to Fig. 5 with the values for r1 = 15 mm, r2 = 5 mm and α = 15°. The separating edge of the separating element had no profile.

Test 2:Test 2:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit rechteckiger Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) und einem Profil gemäß Fig. 5 mit den Werten für r1 = 15 mm, r2 = 5 mm und α = 15° verwendet. Die Trennkannte des Trennelements wies kein Profil auf.A conveyor unit with a sieve plate with a rectangular opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) and according to a profile Fig. 5 with the values for r1 = 15 mm, r2 = 5 mm and α = 15°. The separating edge of the separating element had no profile.

Test 3:Test 3:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit konvexer Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) und einem Profil gemäß Fig. 6 mit den Werten für r1 = 15 mm, r2 = 5 mm, e = 30 mm und α = -15° verwendet. Die Trennkannte des Trennelements wies kein Profil auf.A conveyor unit with a sieve plate with a convex opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) and according to a profile Fig. 6 with the values for r1 = 15 mm, r2 = 5 mm, e = 30 mm and α = -15°. The separating edge of the separating element had no profile.

Test 4:Test 4:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit konvexer Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) und einem Profil gemäß Fig. 5 mit den Werten für r1 = 15 mm, r2 = 5 mm und α = 15° verwendet. Die Trennkannte des Trennelements wies dieselbe Profilierung wie die Siebplatte auf. Die Trennkante ist dabei derart zum Profil der Siebplatte angeordnet, dass die Erhebungen der Trennkante auf die Vertiefungen der Siebplatte zeigen.A conveyor unit with a sieve plate with a convex opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) and according to a profile Fig. 5 with the values for r1 = 15 mm, r2 = 5 mm and α = 15° used. The separating edge of the separating element had the same profiling as the sieve plate. The separating edge is arranged in relation to the profile of the sieve plate in such a way that the elevations of the separating edge point towards the recesses of the sieve plate.

Tabelle 1 zeigt die mittleren Ergebnisse im Vergleich zu den Ergebnissen aus der WO 2018/108334 A1 . Tabelle 1 Test Testmaterial [kg] Zugabe Unterkorn [g] Entferntes Unterkorn [g] Entfernungsrate [%] WO2018/108334 (1) 10 10 8,3 83 1 10 10 9,5 95 2 10 10 9,0 90 3 10 10 9,2 92 4 10 10 9, 6 96 Table 1 shows the mean results compared to the results from the WO 2018/108334 A1 . Table 1 test Test material [kg] Addition of undersize [g] Removed undersize [g] Removal rate [%] WO2018/108334 (1) 10 10 8.3 83 1 10 10 9.5 95 2 10 10 9.0 90 3 10 10 9.2 92 4 10 10 9, 6 96

BeispielExample ÜberkornabtrennungOversize separation

Das vom Polysiliciumhersteller im Beutel angelieferte Polysiliciummaterial darf keine zu großen Bruchstücke (Überkorn) enthalten. Das Überkorn kann zu Verstopfungen und Beschädigungen führen und muss deshalb vor der Verwendung entfernt werden. Für den Test wurde die BG 2 eingesetzt.The polysilicon material delivered in the bag by the polysilicon manufacturer must not contain any excessively large fragments (oversize particles). The oversize can cause blockages and damage and must therefore be removed before use. The BG 2 was used for the test.

Aus dem für den Test verwendeten Polysiliciummaterial (BG 2) wurden manuell alle Überkorn-Bruchstücke entfernt. Das entfernte Überkornmaterial wurde aufgehoben und gewogen.All oversize fragments were manually removed from the polysilicon material (BG 2) used for the test. The removed oversize material was saved and weighed.

Auf die Fördereinheit wurden 10 kg des Testmaterials ohne Überkorn gegeben. Das Aufgeben wurde über einen Trichter vorgenommen. Der zu füllende Behälter wird am Ende der Siebstrecke über der ersten Fördereinheit positioniert, so dass das Testmaterial in den Behälter befördert werden kann.10 kg of the test material without oversize was placed on the conveyor unit. Posting was done via a funnel. The container to be filled is positioned at the end of the screening section above the first conveyor unit so that the test material can be conveyed into the container.

Beim Befüllen der Fördereinheit werden jeweils zu 2 kg Testmaterial 100 g des abgetrennten Überkorns zugegeben, so dass insgesamt 500 g Überkorn zugegeben wurde.When filling the conveyor unit, 100 g of the separated oversize are added to every 2 kg of test material, so that a total of 500 g of oversize was added.

Die Fördermenge wurde vor dem Testlauf auf 15 kg ± 1 kg pro Minute eingestellt. Das entfernte Überkorn wurde aufgefangen und gewogen. Pro Einstellung wurden die Versuche fünfmal vorgenommen.The delivery rate was set to 15 kg ± 1 kg per minute before the test run. The removed oversize was collected and weighed. The experiments were carried out five times per setting.

Test 1:Test 1:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit konvexer Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) mit t = r1 und einem Profil gemäß Fig. 8 mit den Werten für r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm und α = 45° und einem Trennelement ohne Profil verwendet.A conveyor unit with a sieve plate with a convex opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) with t = r1 and a profile according to Fig. 8 with the values for r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm and α = 45° and a separating element without a profile.

Test 2:Test 2:

Es wurde eine zweifach hintereinandergeschaltete Trennvorrichtung gemäß Fig. 9A verwendet, wobei jede der zwei Siebplatten eine konvexe Öffnungskante mit t = r1 (vgl. Fig. 4A) und jeweils ein Trennelement ohne Profil aufwies Das Profil der Siebplatten ergab sich aus: r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm und α = 45°.A double series-connected separating device was developed according to Fig. 9A used, whereby each of the two sieve plates has a convex opening edge with t = r1 (cf. Fig. 4A ) and each had a separating element without a profile. The profile of the sieve plates resulted from: r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm and α = 45 °.

Test 3:Test 3:

Es wurde eine vierfach hintereinandergeschaltete Trennvorrichtung gemäß Fig. 9A verwendet, wobei jede der vier Siebplatten eine konvexe Öffnungskante mit t = r1 (vgl. Fig. 4A) und jeweils ein Trennelement ohne Profil aufwies. Das Profil der Siebplatten ergab sich aus: r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm und α = 45° (vgl. Fig. 8).A four-fold series-connected separating device was used in accordance with Fig. 9A used, whereby each of the four sieve plates has a convex opening edge with t = r1 (cf. Fig. 4A ) and each had a separating element without a profile. The profile of the Sieve plates resulted from: r1 = 10 mm, r2 = 25 mm, e = 55 mm and α = 45° (cf. Fig. 8 ).

Test 4:Test 4:

Es wurde eine Fördereinheit mit einer Siebplatte mit konvexer Öffnungskante (gemäß Fig. 9A und 4A) mit t = r1 und einem Profil gemäß Fig. 7 mit den Werten für r1 = 10 mm, r2 = 25 mm und α = 45° und einem Trennelement ohne Profil verwendet.A conveyor unit with a sieve plate with a convex opening edge (according to Fig. 9A and 4A ) with t = r1 and a profile according to Fig. 7 with the values for r1 = 10 mm, r2 = 25 mm and α = 45° and a separating element without a profile.

Tabelle 2 zeigt die mittleren Ergebnisse zur Überkornabtrennung: Tabelle 2 Test Testmaterial [kg] Zugabe Überkorn [g] Entferntes Überkorn [g] Entfernungsrate [%] 1 10 500 380 76 2 10 500 440 88 3 10 500 500 100 4 10 500 300 60 Table 2 shows the average results for oversize separation: Table 2 test Test material [kg] Addition of oversize [g] Removed oversize [g] Removal rate [%] 1 10 500 380 76 2 10 500 440 88 3 10 500 500 100 4 10 500 300 60

Claims (11)

  1. Screen plate (10) for removing undersize for a separating device (100) for classifying bulk material, comprising a profile region (11) which has a profile having depressions (16) and elevations (14) extending in the direction of a takeoff side (19), where the profile is describable by a circle arc of a first circle K1 and by a circle arc of a second circle K2, and the circles K1 and K2 are disposed adjacent to one another, where the circle arc of the first circle K1 with a radius r1 describes the elevations (14) and the circle arc of the second circle K2 with a radius r2 describes the depressions (16), with each depression (16) in a takeoff region (12) undergoing transition into an opening (18) which expands in the direction of the takeoff side (19), where the transition between depression (16) and opening (18) is formed by an opening edge (17) with a width corresponding to the length of the radius r2 to 2*r2, where either
    - r1 + r2 = e, where e corresponds to the distance between the circle center point M1 of K1 and the circle center point M2 of K2, and K1 and K2 contact one another at a point T0 at which the circle arcs merge, and where 0° < α < 65°, where α is an angle which defines the position of M2 relative to M1 in a cartesian coordinate system, if M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse of the triangle; or
    - r1 + r2 < e and K1 and K2 do not contact one another, where the circle arcs are joined to one another by a common tangent through a point T1 of K1 and a point T2 of K2, and where -65° < α < 65°,
    characterized in that the profile is subject to r2 < r1, with 0 < r2/r1 < 1.
  2. Screen plate according to Claim 1, characterized in that when r1 + r2 = e, the angle α is subject to 0° < α < 25°, preferably 5° < α < 20°.
  3. Screen plate according to Claim 1, characterized in that when r1 + r2 < e, the angle α is subject to -25° < α < 10°, preferably -10° < α < 5°.
  4. Screen plate according to any of the preceding claims, characterized in that r2/r1 is subject to 0.2 < r2/r1 < 0.4.
  5. Screen plate (10) for removing oversize for a separating device (100) for classifying bulk material, comprising a profile region (11) which has a profile having depressions (16) and elevations (14) extending in the direction of a takeoff side (19), where the profile is describable by a circle arc of a first circle K1 and by a circle arc of a second circle K2, and the circles K1 and K2 are disposed adjacent to one another, where the circle arc of the first circle K1 with a radius r1 describes the elevations (14) and the circle arc of the second circle K2 with a radius r2 describes the depressions (16), with each depression (16) in a takeoff region (12) undergoing transition into an opening (18) which expands in the direction of the takeoff side (19), where the transition between depression (16) and opening (18) is formed by an opening edge (17) with a width corresponding to the length of the radius r2 to 2*r2, where either
    - r1 + r2 = e, where e corresponds to the distance between the circle center point M1 of K1 and the circle center point M2 of K2, and K1 and K2 contact one another at a point T0 at which the circle arcs merge and where - 65° < α < 0°, where α is an angle which defines the position of M2 relative to M1 in a cartesian coordinate system, if M1 and M2 are vertices of a right-angled triangle and e corresponds to the hypotenuse; or
    - r1 + r2 < e and K1 and K2 do not contact one another, where the circle arcs are joined to one another by a common tangent through a point T1 of K1 and a point T2 of K2, and where -65° < α < 65°,
    characterized in that the profile is subject to r2 > r1, with 0 < r1/r2 < 1.
  6. Screen plate according to Claim 5, characterized in that rl/r2 is subject to 0.2 < rl/r2 < 0.4.
  7. Screen plate according to Claim 5 or 6, characterized in that the angle α is subject to -20° < α < 0°.
  8. Screen plate according to any of the preceding claims, characterized in that the opening edge (17) has a concave extent and has a depth t for which 0 < t ≤ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, more preferably r2 to 4*r2, more particularly 2*r2 to 3*r2.
  9. Screen plate according to any of Claims 1 to 7, characterized in that the opening edge (17) has a rectangular extent and has a depth t for which 0 < t ≤ 5*r2, preferably r2 to 5*r2, more preferably r2 to 4*r2, more particularly 2*r2 to 3*r2.
  10. Separating device (100) for classifying bulk material, comprising at least one screen plate (10) according to at least one of Claims 1 to 9 and at least one separating element (30) disposed beneath the takeoff region (12) of the screen plate (10) and having a separating edge (32), characterized in that the separating edge (32) of the separating element (30) has a profile like the screen plate (10).
  11. Separating device according to Claim 10, characterized in that the separating element (30) is swivelable by an angle δ.
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