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Die Erfindung bezieht sich auf einen Zentrifugalwindsichter mit einem
vertikalachsigen, zylindrischen Sichtraum, in den die Sichtluft und das Sichtgut
mit Drall eingeführt werden und dessen beide Stirnwände in gleichem Drehsinn wie
die Sichtluft in Umdrehung versetzt werden, wobei die untere Stirnwand mit dem Sichtraummantel
einen ringförmigen Austrittsschlitz für das Grobgut bildet und eine zentrale Austrittsöffnung
für die das Feingut enthaltende Sichtluft aufweist.
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Bei einem bekannten Zentrifugalwindsichter dieser Art ist der zylindrische
Sichtraum von einem Düsenring umgeben, aus dem die mit dem zu sichtenden Gut vermischte
Sichtluft durch tangential einmündende Düsen zugeführt wird. Die obere und die untere
Stirnwand des Sichtraumes sind starr mitein= ander gekuppelt und werden von einem
Motor angetrieben, der die Wände in eine Drehbewegung versetzt, die so groß ist,
daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Trägermittel und den Stirnwänden in
der Trennzone gleich oder angenähert gleich Null ist.
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Bei dieser Anordnung kreuzen sich der eintretende, mit Sichtgut beladene
Sichtluftstrom und das nach außen zum Umfang strebende Grobgut. Da sich dieser Vorgang
etwa im gleichen Höhenbereich abspielt, tritt eine Gegenläufigkeit in der Sichtgutbewegung
ein, was zu Zusammenprallungen und Verwirbelungen führt. Der Sichtvorgang wird dadurch
beeinträchtigt und es ist keine scharfe Trennung mehr möglich.
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Zur Ausschaltung der genannten Nachteile und insbesondere zur Erhöhung
der Trennschärfe sieht die Erfindung bei dem eingangs erläuterten Zentrifugalwindsichter
vor, daß die obere motorgetriebene Stirnwand als Schleuderscheibe für das von oben
auf sie aufgegebene Sichtgut ausgebildet und von einem feststehenden Mantel umgeben
ist, der mit der Stirnwand einen Aufgabeschlitz für das Sichtgut und mit dem Sichtraummantel
einen ringförmigen Eintrittsschlitz für die Sichtluft bildet und mit dem zusammen
die Stirnwand höhenverstellbar ist, und daß die untere Stirnwand frei drehbar ist
und in ihrer zentralen Austrittsöffnung zum Zwecke ihres Antriebs Turbinenschaufeln
aufweist.
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Infolge dieser Ausbildung kann der Sichter allen Veränderungen des
Sichtgutes in einfacher Weise angepaßt werden. Hierzu dient zunächst die Tatsache,
daß der Antrieb der oberen Stirnwand unabhängig von dem der unteren Stirnwand erfolgt.
Für eine scharfe Trennung des Sichtgutes ist insbesondere die Drehzahl der unteren
Stirnwand maßgeblich, in deren Bereich die Austrittsöffnungen für das Grobgut und
für die das Feingut enthaltende Sichtluft liegen. Bei geeigneter Ausbildung der
in der zentralen Austrittsöffnung vorgesehenen Turbinenschaufeln paßt sich die Drehzahl
dieser Stirnwand der Stärke des Dralls der Sichtluft selbsttätig in der gewünschten
Weise an.
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Unabhängig hiervon läßt sich die motorgetriebene obere Stirnwand antreiben
und in der Höhe verstellen, um das Sichtgut der Sichtluft in der günstigsten Weise
aufzugeben. Bei richtiger Wahl der Sichtgutmenge, Ausschleudergeschwindigkeit und
Sichtraumhöhe kann man erreichen, daß sich das Sichtgut in einem geschlossenen Vorhang
in die kreisende Sichtluft einfügt, ohne daß grobe Teilchen vorzeitig gegen den
Sichtraummantel prallen und dadurch als Spritzkorn in den Feingutauslaß gelangen.
Die Trennung der groben von den feinen Teilchen kann daher bei der schraubenförmigen
Abwärtsbewegung der Sichtluft und: des Sichtgutes ohne Störung vor sich gehen, so
daß eine scharfe Trennung ermöglicht wird.
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Bei einem Zentrifugalwindsichter mit einem vertikalachsigen, zylindrischen
Sichtraum, in dem die Sichtluft und das Sichtgut mit Drall eingeführt werden und
bei dem die untere Stirnwand mit dem Sichtraummantel einen ringförmigen Austrittsschlitz
für das Grobgut bildet und eine zentrale Austrittsöffnung für die das Feingut enthaltende
Sichtluft aufweist, ist es allerdings schon bekannt, zur Beeinflussung des Sichtvorganges
eine Stirnwand höhenverstellbar zu machen. Auch bei diesem Sichter wird aber die
mit dem zu sichtenden Gut vermischte Sichtluft durch tangential in den Sichtraum
einmündende Düsen zugeführt, und außerdem sind die Stirnwände feststehend. Außer
der Höhenveränderbarkeit des Sichtraumes weist dieser bekannte Sichter also keine
Mittel zur Anpassung an verschiedenes Sichtgut auf.
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Der Windsichter gemäß der Erfindung läßt sich noch dadurch verbessern,
daß die Menge der zuströmenden Sichtluft veränderbar gemacht wird, beispielsweise
durch Einbau eines Schiebers in die Lufteinlaßöffnung des Sichters, eine bei Windsichtern
allerdings allgemein bekannte Maßnahme. Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Sichter hat die Änderung der Sichtluftmenge aber den besonderen Vorteil, daß mit
einer Änderung der Sichtluftmenge sich nicht nur die Umlaufgeschwindigkeit der Sichtluft
im Sichtraum ändert, sondern auch die Drehzahl der unteren Stirnwand, so daß immer
optimale Sichtverhältnisse erzielt werden.
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Diese Antriebsart der unteren Stirnwand hat noch den weiteren Vorteil,
daß die im Sichtraum vor der Austrittsöffnung sehr schnell rotierende Sichtluft
bei Durchströmen der Turbinenschaufeln abgebremst wird, so daß sie ohne wesentlichen
Drall abgeführt werden kann. Dadurch wird die in einer nachfolgenden Vorrichtung
vorzunehmende Trennung des Feingutes von der Luft erleichtert.
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Die untere Stirnwand wird vorzugsweise in der Mündung des Austrittsstutzens
für die das Feingut enthaltende Sichtluft gelagert, wobei die Lager und Dichtungen
so ausgebildet sein können, daß nur sehr geringe Reibungsverluste entstehen.
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In der Zeichnung ist ein Zentrifugalwindsichter gemäß der Erfindung
in einem Vertikalschnitt wiedergegeben, der in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert wird.
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Der Zentrifugalwindsichter ist in einem Gehäuse angeordnet, das von
einem vertikalachsigen, im wesentlichen zylindrischen Mantel 1, einem darüber
angeordneten Einführungsteil mit tangential gerichtetem, ringförmigem Lufteintrittskanal2
und einem trichterförmigen Unterteil 3 gebildet ist, der den Sammelraum für das
gesichtete Grobgut darstellt und eine Austrittsöffnung 4 für dieses Gut aufweist.
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In der Mitte des oberen Abschnittes des trichterförmigen Unterteils
3 ist ein zentraler Luftaustrittsstutzen 5 angebracht, der über eine durch die Wand
des Unterteils 3 hindurchgeführte Leitung 6 mit einer nicht dargestellten, zu einem
Ventilator führenden Leitung in Verbindung steht. Eine Klappe 7 ist in der Leitung
6 zur Regelung des Luftstroms vorgesehen.
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Die Seitenwandungen des Sichtraums werden durch einen in den Mantel
l eingesetzten Schutzmantel 8
gebildet; am unteren Ende ist der
Sichtraum durch eine drehbare, kreisförmige Stirnwand in Form einer Scheibe 9 begrenzt,
die einen zentralen in den Luftaustrittsstutzen 5 hineinragenden, ringförmigen Stutzen
10 aufweist. An diesem sind die äußeren Enden von Schaufeln 11 befestigt, deren
innenliegende Enden an einer Nabe 12 befestigt sind, die auf einem Zapfen 13 sitzt.
Dieser Zapfen 13 ist in einem Lager 14 geführt, das in dem Luftaustrittsstutzen
5 zwischen Stützrippen 15 gehalten ist. Ein geteilter Dichtungsring 10' ist
an der Außenseite des Stutzens 10
befestigt und umgreift mit Spiel das obere
Ende des Luftaustrittsstutzens 5.
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Das Sichtergehäuse weist oberhalb des Sichtraumes einen Zylinder 16
auf, der einen geringeren Durchmesser als der Mantel 1 hat. Im Zylinder 16 ist ein
innerer Zylinder 17 heb- und senkbar angeordnet, der einen kegelstumpfförmigen Mantel
18 trägt, der am unteren freien Ende in einen nach außen und oben gebogenen,
ringförmigen Rand 19 ausläuft, der den äußeren Teil der oberen Begrenzungswand des
Sichtraumes bildet. In dem kegeligen Mantel 18 ist mit Hilfe rohrförmiger
Tragteile 20 ein Verteilerkegel 21 mit einer Bodenplatte
22 gehalten. In dem Verteilerkegel 21 ist ein Elektromotor 23 angeordnet,
der von der Platte 22 mit Hilfe von Stützen 24 getragen wird. Auf der Motorwelle
25 ist die scheibenförmige obere Stirnwand 26 angeordnet. Die Stirnwand 26
ist auf der Oberseite mit Schaufeln 27 versehen.
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Das Heben und Senken des Zylinders 17 und der von ihm getragenen Teile
zur Änderung der Höhe des Sichtraumes und der radialen Luftgeschwindigkeitskomponente
im Sichtraum wird mit Hilfe einer Kurbel 29' und einer Kette 28 bewirkt,
die über Kettenräder 29 läuft, von denen eines auf der Kurbelspindel sitzt.
Die Kettenräder 29 sind auf mit Gewinde versehenen Spindeln 30 befestigt,
die in an der oberen Querwand 32 des Gehäuses befestigten Hülsen 31 stecken
und die in Muttern 33 eingeschraubt sind, die am oberen Ende von unten geschlossenen
Rohren befestigt sind, die ihrerseits an Konsolen 17' des Zylinders 17 befestigt
sind. Durch Drehen der Kurbel 29' kann der Zylinder 17 gehoben oder
gesenkt werden. Der freiliegende Abschnitt der Spindeln 30 zwischen den Hülsen 31
und den Muttern 33 kann durch Gummischläuche 34' geschützt werden, die an den Hülsen
31 und den Rohren 34 befestigt sind.
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Das Sichtgut wird in den Sichter mit Hilfe eines mit dem Verteilerkegel
21 koaxialen Trichters 35 eingeführt, der am unteren Ende einen rohrförmigen Ansatz
aufweist. Dieser ist außen mit einem Gewinde versehen und in eine Mutter 36 eingeschraubt,
die in einer Muffe 37 befestigt ist, die ihrerseits an dem Zylinder 17 mittels
Armen 38 befestigt ist.
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Ein Schutzblech 39 überdeckt die Ketten und die Kettenräder und weist
einen zylindrischen Teil 40 auf, der den Beschickungstrichter 35 umgibt.
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Die Veränderung der Menge der zuströmenden Sichtluft kann dadurch
erfolgen, daß die Breite von Tangential-Lufteintrittsschlitzen im Kanal 2 mit Hilfe
eines Schiebers 41 eingestellt wird, der die Form einer halbzylindrischen Schale
aufweist und in Nuten 42 läuft. Die Sichtluft tritt in den Sichtraum ein
durch einen ringförmigen Schlitz 43, der zwischen dem Rand 19 des feststehenden
Mantels 18 und der Sichtraumwandung 8 ausgebildet ist. Das durch den Aufgabetricher
35 zugeführte Sichtgut gleitet an der Außenseite des Verteilerkegels 21
herab
und trifft auf die Oberseite der rotierenden Stirnwand 26. Diese erteilt dem Sichtgut
eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente, bevor es in den Sichtraum gelangt.
Die Drehzahl des Motors 23
ist zweckmäßigerweise so eingestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit
der Stirnwand 26 mit der tangentialen Geschwindigkeitskomponente des Luftstroms
im äußeren Sichtraumbereich übereinstimmt, wenn die Breite des tangentialen Lufteintrittsschlitzes
2 auf einen Mittelwert eingestellt ist. Der Motor wird dadurch gekühlt, daß Luft
von der rotierenden Stirnwand 26 durch die rohrförmigen Tragteile 20 angesaugt
wird.
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Die Menge des aufgegebenen Sichtgutes kann dadurch eingestellt werden,
daß man den Spalt zwischen dem unteren Ende des Trichters 35 und dem oberen Ende
des Verteilerkegels 21 durch Drehen des Trichters 35 verändert.
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Im Sichtraum wird das Gut in eine gröbere Fraktion, die in dem Unterteil
3 gesammelt wird, und eine feinere Fraktion aufgeteilt, die in dem Luftstrom durch
die Leitung 6 abgeführt wird.
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Die Trenngrenze des Sichtgutes hängt von den radialen und tangentialen
Geschwindigkeitskomponeten des Luftstroms im Sichtraum ab. Die tangentiale Geschwindigkeitskomponente
kann durch Änderung der Menge der zuströmenden Sichtluft mit Hilfe des im Kanal
2 vorgesehenen Schiebers 41 und die radiale Geschwindigkeitskomponente durch Veränderung
der Höhe des Sichtraumes durch Heben oder Senken der oberen Stirnwand 26 mit Hilfe
der Kurbel 29' eingestellt werden. An dieser Bewegung nimmt der Trichter
35 teil, so daß der Spalt zwischen dem Trichter 35 und dem Verteilerkegel 21 bei
der Veränderung der Sichtraumhöhe nicht geändert wird.
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Der durch den Luftaustrittsstutzen 5 austretende Luftstrom treibt
das Turbinenrad 11,12 und dadurch die untere Stirnwand 9 an. Die Anordnung
ist so getroffen, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Stirnwand 9 sich so einstellt,
daß ihre tangentiale Geschwindigkeit ungefähr mit der Tangentialgeschwindigkeitskomponente
der Luft in der Trennzone übereinstimmt.
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Teile der Beschreibung und der Zeichnung, die über die Erläuterung
des Inhalts der Patentansprüche hinausgehen, sind nicht Gegenstand der Erfindung.