WO2006048050A1 - Sichterrad für eine vorrichtung zur trennung staubförmiger, fasriger oder körniger güter sowie sichter - Google Patents

Sichterrad für eine vorrichtung zur trennung staubförmiger, fasriger oder körniger güter sowie sichter Download PDF

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cylindrical body
wheel
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Ulf Noll
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Aufbereitungstechnologie Noll Gmbh
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    • 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

  • Classifier wheel for a device for separating dusty, fibrous or granular goods and classifiers
  • the invention relates to a conveyerrad for a device for separating dusty, fibrous or granular goods after the rate of sinking under the influence of grain shape, grain size and density, consisting of a substantially cylindrical body with a concentric core or pin for receiving a drive shaft, a plurality of The cylinder circumference distributed flow openings and a Feingutaus ⁇ occurs, according to the preamble of claim 1 and a separator according to claim 12.
  • Air classification presents itself as a process for the separation of dusty, granular or fibrous goods, wherein the separation takes place after the rate of sinking 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.
  • classifying wheels come from e.g. Steel or ceramic used, with the possibility also exists to arrange several reformer ⁇ wheels in a device in order to achieve an increase in plantetop ⁇ speed.
  • classifier wheels made of Al2O3 or SiC in conjunction with a corresponding lining of a classifier can make it possible to obtain iron-free powder.
  • Conventionally used classifying wheels have a substantially cylindrical shape with a bottom plate and a cover plate, wherein a receptacle for a motor drive, in particular for a drive shaft, is usually provided in or on the bottom plate. Between the spacers spaced apart plates is a plurality of conveying blades, which provide the necessary flow of good in conjunction with the aforementioned drive.
  • the blades that come 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.
  • classifier wheel within a classifier head with a flow chamber
  • a sorterrad application which has a plurality of radially oriented blades between two opposite circular surfaces.
  • the previously known classifier consists of a classifier housing with a spiral outlet for fine material and has an opening which can be closed by a door, the classifier wheel being adjustably mounted rotatably on the door and the outside of the door being connected to an electromotive 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.
  • the cylindrical body has a concentric core or pin for receiving a drive shaft, preferably for a motor drive and has a plurality of distributed over the cylinder circumference flow openings and a fine material outlet.
  • the cylindrical body consists of a monolithic block, wherein the cylinder jacket thickness is chosen substantially 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 external diameter.
  • the flow openings are designed as slots extending in the cylinder longitudinal axis direction and / or a multiplicity of radially oriented bores.
  • the width of the slots is smaller than the width of the remaining webs predetermined.
  • 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 classifier wheel according to the invention With the use of the classifier wheel according to the invention, it has been found that by the plurality of flow openings, in particular holes, itself the flowing air or the product-air mixture very evenly distributed over the full surface circumference of the wheel. This results in a very uniform and low overall load on the wheel, ie the Rad ⁇ surface, resulting in the Quintessenz longer life.
  • the invention relates to a separator with a crusherrad for separating dusty, fibrous or granular goods after the Sinkge ⁇ speed under the influence of grain shape, grain size and density, the crusherrad 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 Strömungs ⁇ openings and a fine material outlet.
  • the classifier wheel is arranged noncentrically in the viewing space such 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 thus creates a homogeneous flow distribution around the classifier wheel, ensures a higher degree of efficiency, leads to a lower level of wear, with particular grinding balls or very coarse material in the classifier not leading to disturbances.
  • FIG. 1 shows a representation of a classifier wheel with longitudinal slots in Operaquer ⁇ section and partial longitudinal section.
  • Figure 2 is a view similar to Figure 1, but with a crusherrad with inner reinforcing ring ..;
  • Fig. 3 is an illustration of a hole withdrawerrads in partial cross-section and partial longitudinal section and
  • Fig. 4 is an illustration of a classifier with eccentrically arranged sorterrad in the viewing area.
  • the classifier wheels shown in the embodiments have a substantially cylindrical shape with a bottom portion, which is designed flansch ⁇ like and with respect to the cylinder axis 2 has a steel core insert 3 for receiving a drive shaft, not shown.
  • this has an opening portion 4, which serves the fine material outlet.
  • the thickness or thickness of the cylinder jacket is chosen to be very large and, for example, in the range to 0, 1 to 0.4, preferably 0.125 to 0.3 times the Zylinderaus involved to give a thickness or thickness of the cylinder jacket.
  • the flow openings are realized in the form of slots 6. Between the respective adjacent slots ver ⁇ stay webs 7, the web width is greater than the slot width in the embodiment shown.
  • the slots are interrupted in the embodiment of FIG. 2 by a support ring 8, so that there is the necessary overall stability of the reformerrads even with larger longitudinal dimensions.
  • the slots 6 preferably extend over the entire length of the cylindrical body with the exception of the bottom area 1.
  • the preferred direction of rotation of the classifier wheel is symbolized in the respective left part of FIGS. 1 to 3 by an arrow representation.
  • the slots 6 are also running 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 oriented as shown in FIG. 1 by 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 to the firstticiansbei ⁇ game.
  • the longitudinal axes of the bores 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 image).
  • the bore longitudinal axes of the holes 9 are arranged obliquely at an angle, wherein the imaginary elongated bore longitudinal axes intersect outside the cylindrical longitudinal axis 2.
  • the oblique orientation of the bores 9 preferably runs in the direction of rotation of the classifier wheel (see arrow illustration). Based on a Cartesian coordinate system originating on the cylinder longitudinal axis 2, the skew angle of the holes 9 is in the range between 30 ° and 60 °, preferably between 40 ° and 50 °.
  • the respective bores 9 in the circumferential direction of adjacent rows of bores have an offset arrangement, as becomes clear from FIG. 3, right-hand part of the picture.
  • the cylindrical bodies according to the exemplary embodiments have a chamfer 10.
  • the classifying wheels can be made of machinable steels as well as ceramics such as Al2O3, 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. In further experiments with sand a significantly better selectivity and thus fines yield was detected. The proportion of defective grain was in this case with a standard wheel in the range between 15% and 16%, in the case of the inventive pinwheel at approximately 5%.
  • the separator according to the invention as shown in FIG. 4 is designed so that the classifier wheel 80 is not arranged centrically in the viewing space 90 ange ⁇ .
  • 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 Beschgro of withdrawgut, Mahlkugeln or foreign parts.
  • the eintre ⁇ border 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 fine material outlet is provided with the reference numeral 140 and the coarse material outlet is provided with the reference symbol 150.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sichterrad (80) für eine Vorrichtung zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem konzentrischen Kern (3) oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, einer Vielzahl über den Zylinderumfang verteilten Strömungsöffnungen (6, 9) sowie einem Feingutaustritt (4) sowie einen weiterentwickelten Sichter mit einem im Sichtraum (90) exzentrisch angeordneten Sichterrad.

Description

Sichterrad für eine Vorrichtung zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter sowie Sichter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Sichterrad für eine Vorrichtung zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, einer Vielzahl über den Zylinderumfang verteilten Strömungsöffnungen sowie einem Feingutaus¬ tritt, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Sichter gemäß Patentanspruch 12.
Windsichten stellt sich als ein Verfahren zur Trennung staubförmiger, körniger oder fasriger Güter dar, wobei das Trennen nach der Sinkge¬ schwindigkeit 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 Sichter¬ räder in einem Gerät anzuordnen, um eine Steigerung der Leistungsfähig¬ keit zu erreichen.
Durch den Einsatz von Sichterrädern aus AI2O3 oder SiC in Verbindung mit einer entsprechenden Auskleidung eines Sichters kann erreicht werden, daß eisenabriebfreie Pulver zur Verfügung stehen. Üblicherweise zur Anwen¬ dung 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. 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 insbe- sondere bei hohen Drehzahlen außerordentlich beständig und abriebfest sein, um eine technologisch sinnvolle Standzeit des jeweiliges 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 Al 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 Spiral¬ austritt 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 Produktions- Unterbrechung notwendig wird.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterent¬ wickeltes Sichterrad für eine Vorrichtung zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte anzugeben, wobei dieses Sichterrad im Vergleich zum Stand der Technik längere Standzeiten durch einen gleichmäßigeren Verschleiß, feinere Trenngrenzen sowie noch feinere Fertiggüter gewährleisten soll, wobei insbesondere letzteres Qualitäts¬ kriterium durch die Anwendung höherer Drehzahlen zu sichern ist. Weiter¬ hin ist ein Sichter anzugeben, welcher einen höheren Wirkungsgrad besitzt und der einen störungsfreien Betrieb ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Sichterrad gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie mit einem Sichter nach Anspruch 12, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Bei dem 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.
Erfindungsgemäß besteht der zylindrische Körper 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 Zylinderaußendurch¬ messers.
Zwischen den, z.B. durch Fräsen eingebrachten Strömungsöffnungen ver¬ bleiben signifikante Stege im Zylindermantel, so daß für eine ausreichende Festigkeit gegenüber Verschleiß Sorge getragen wird. Die Strömungsöff¬ nungen sind erfindungsgemäß als in Zylinderlängsachsenrichtung ver¬ laufende Schlitze und/oder eine Vielzahl radial orientierter Bohrungen ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung 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 erfindungsgemäßen 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 Rad¬ oberfläche, 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 Wind- sichter erzielt werden.
Insgesamt führt die Nutzung des vorgestellten Sichterrads zu einer besseren Trennschärfe, einer höheren Feingutausbeute, wodurch wiederum feingutarmes Grobgut zur Verfügung steht.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Sichter mit einem Sichterrad zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkge¬ schwindigkeit 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 Strömungs¬ öffnungen sowie einen Feingutaustritt aufweist. Erfindungsgemäß ist das Sichterrad im Sichtraum nicht-zentrisch derart angeordnet, daß sich der Strömungsquerschnitt von der Materialaufgabeseite in Richtung Feingut¬ austritt 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 Grob- anteile 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 nicht- zentrischen Anordnung des Sichterrads. Diese technische Lösung gewähr¬ leistet, daß ein erhöhter Verschleiß bzw. die Zerstörung des Rades durch direkten Beschüß 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 insbe¬ sondere 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 Teilquer¬ schnitt 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 flansch¬ artig 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 Sichter¬ rads weist dieses einen Öffnungsabschnitt 4 auf, welcher dem Feingutaus- tritt dient.
Aus den Darstellungen insbesondere nach den Fig. 1 bis 4 wird deutlich, daß abweichend zum 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 Zylinderaußendurch¬ messers liegt.
In den Zylindermantel 5 sind, wie aus den Figuren ersichtlich, Strömungs¬ öffnungen eingebracht.
Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Strömungsöffnungen in Form von Schlitzen 6 realisiert. Zwischen den jeweils benachbarten Schlitzen ver¬ bleiben 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 zylin¬ drischen 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 Ausführungsbei¬ spiel 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 ver- längerten 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 Bohrungs¬ reihen besitzen eine versetzte Anordnung, wie dies aus der Fig. 3, rechter Bildteil deutlich wird.
Am antriebsseitigen Ende weisen die zylindrischen Körper gemäß den Aus- führungsbeispielen 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 AI2O3, 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 erfindungsge¬ mäßem 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 erfindungs¬ gemäßen 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 ange¬ ordnet 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 Strömungs¬ querschnitts von 100 in Richtung 110 wird eine konstante Strömungs¬ geschwindigkeit erreicht. Dies führt dazu, daß um den gesamten Umfang des Sichterrads 80 sich konstante Konditionen und eine einheitliche Ausbringung der Feingutanteile einstellt. 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 ver¬ laufend orientiert. Diese Maßnahme gewährleistet, daß ein erhöhter Verschleiß bzw. die Zerstörung des Sichterrads 80 durch direkten Beschüß von Sichtgut, Mahlkugeln oder Fremdteile ausgeschlossen ist. Die eintre¬ tenden 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

Ansprüche
1. Sichterrad für eine Vorrichtung zur Trennung staubförmiger, fasriger oder körniger Güter nach der Sinkgeschwindigkeit unter dem Einfluß von Kornform, Korngröße und Dichte, bestehend aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper mit einem konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, einer Vielzahl über den Zylinderumfang verteilten Strömungsöffnungen sowie einem Feingutaustritt, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper 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 im Zylindermantel verbleiben und die Strömungsöffnungen als in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schlitze und/oder eine Vielzahl radial orientierter Bohrungen ausgebildet sind.
2. Sichterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze kleiner als die Breite der verbleibenden Stege ist.
3. Sichterrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze, gegebenenfalls unterbrochen durch einen Abstützring, über die Länge des Zylinders sich erstreckend angeordnet sind.
4. Sichterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Bohrungen jeweils zur Längsachse des Zylinders hin gerichtet sind.
5. Sichterrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungslängsachsen unter einem Winkel schräg verlaufend angeordnet sind, wobei sich die gedachten verlängerten Bohrungslängsachsen außerhalb der Zylinderlängsachse schneiden.
6. Sichterrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägorientierung der Bohrungen in Drehrichtung des Rades verläuft.
7. Sichterrad nach Anspruch 5 oder 6, 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.
8. Sichterrad nach Anspruch 1, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Bohrungen in Umfangsrichtung benachbarter Bohrungsreihen versetzt zueinander angeordnet sind.
9. Sichterrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am antriebsseitigen Ende der zylindrische Körper eine umlaufende Fase aufweist.
10. Sichterrad nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper aus einem Kunststoff, insbesondere Hartpolymer¬ material besteht.
11. Sichterrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper einen Metallkerneinsatz umfaßt.
12. 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 mit einem konzentrischen Kern oder Zapfen zur Aufnahme einer Antriebswelle, einer Vielzahl über den Zylinder- umfang verteilten Strömungsöffnungen sowie einem Feingutaustritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichterrad im Sichtraum nicht-zentrisch derart angeordnet ist, daß sich der Strömungsquerschnitt von der Materialaufgabeseite in Richtung Fein¬ gutaustritt verringert.
13. Sichter nach Anspruch 12, 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 im Zylindermantel verbleiben und die Strömungsöffnungen als in Zylinderlängsrichtung verlaufende Schlitze und/oder eine Vielzahl radial orientierter Bohrungen ausgebildet sind.
14. Sichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze kleiner als die Breite der verbleibenden Stege ist.
15. Sichter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze, gegebenenfalls unterbrochen durch einen Abstützring, über die Länge des Zylinders sich erstreckend angeordnet sind.
16. Sichter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Bohrungen jeweils zur Längsachse des Zylinders hin gerichtet sind.
17. Sichter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungslängsachsen unter einem Winkel schräg verlaufend angeordnet sind, wobei sich die gedachten verlängerten Bohrungslängsachsen außerhalb der Zylinderlängsachse schneiden.
18. Sichterrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägorientierung der Bohrungen in Drehrichtung des Rades verläuft.
19. Sichter nach Anspruch 17 oder 18, 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.
20. Sichter nach Anspruch 13, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Bohrungen in Umfangsrichtung benachbarter Bohrungsreihen versetzt zueinander angeordnet sind.
21. Sichter nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß am antriebsseitigen Ende der zylindrische Körper eine umlaufende Fase aufweist.
22. Sichter nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper aus einem Kunststoff, insbesondere Hartpolymer¬ material besteht.
23. Sichter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper einen Metallkerneinsatz umfaßt.
24. Sichter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugstelle tangential zum Sichtraum verlaufend orientiert ist.
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