DE19726303A1 - Pulversortiereinrichtung - Google Patents
PulversortiereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Pulversortiereinrichtung, die mit einem drehbaren
Sortierrotor in einem Gehäuse zum Sortieren bzw. Klassifizieren von Pulver un
ter dem Einfluß einer Zentrifugalkraft und einer Luftströmung versehen ist.
Insbesondere betrifft sie eine Pulversortiereinrichtung, die geeignet ist, eine gro
ße Menge an Pulver mit einem vereinfachten internen Mechanismus zu verarbei
ten.
Es wurden unterschiedliche Techniken zum Sortieren von Pulvern im Stand der
Technik vorgeschlagen. Eine solcher konventionellen Techniken ist beispielswei
se als Pulversortiereinrichtung bekannt, die in der japanischen Patentoffenle
gungsschrift Nr. 57-11269 offenbart ist, die mit einem drehbaren Sortierrotor
zum Sortieren von Pulver durch die Verwendung der Drehung des Sortierrotors
und der Luftströmung versehen ist.
Die Pulversortiereinrichtung dreht einen Sortierrotor bei hoher Geschwindigkeit
in dem Gehäuse, wobei der Sortierrotor rundherum mit einer Vielzahl von Leit
schaufeln zum Sortieren von Pulver ausgestattet ist, während der Sortierrotor
von dem Umfang zu der Mitte hin belüftet wird. Die Luftströmung und die durch
die Rotation verursachte Zentrifugalkraft wirken auf den Pulverstrom, um die
Pulverteilchen entsprechend der Korngrenze zu sortieren, die durch eine ge
wünschte Teilchengröße definiert wird.
Wie oben angesprochen wurde, ist der Sortierrotor mit einer Vielzahl von Leit
schaufeln zum Sortieren des Pulvers ausgerüstet. Wenn man es genauer be
schreibt, ist ein Lufteinführungsweg gebildet, der von der Position, wo die Leit
schaufeln zum Sortieren des Pulvers vorgesehen sind, zu dem Innenraum des
Rotors gerichtet ist, und eine Pulvereinführungsöffnung oder Pulvereinlaß ist
oberhalb des Sortierrotors entlang dessen Umfang geformt, von der die Pulver
teilchen auf die Leitschaufeln zum Sortieren des Pulvers fallen. An dem oberen
Zentrum eines Gehäuses ist eine Pulverzuführöffnung zum Zuführen des Pulvers
als Rohmaterial vorgesehen. Das zugeführte Pulver wird von dem Pulvereinlaß
zu den Leitschaufeln zum Sortieren des Pulvers innerhalb des Sortierrotors ge
leitet, d. h. in eine Sortierkammer, während es auf die obere Oberfläche des Sor
tierrotors gestreut wird. In der Sortierkammer wirken die Zentrifugalkraft der
Leitschaufeln zum Sortieren des Pulvers und die zu der Mitte des Sortierrotors
strömende Luft auf das Pulver. Mit anderen Worten werden feine Pulverteilchen
mit einem kleinen Durchmesser, der sehr empfindlich für einen viskosen Luftwi
derstand ist, durch die Luftströmung zu dem zentralen Abschnitt getragen und
aus einem Auslaß für feines Pulver herausgenommen, während grobkörnige Pul
verteilchen mit einem großen Durchmesser, der sehr empfindlich für die Zentri
fugalkraft ist, zu der äußeren Kante des Sortierrotors durch die Zentrifugalkraft
verstreut und an einem Auslaß für grobkörniges Pulver gesammelt, der an dem
äußeren Umfang des Rotors vorgesehen ist. Das Pulver wird folglich in Überein
stimmung mit der Korngrenze sortiert, die durch eine gewünschte Teilchengröße
definiert ist.
Solch eine konventionelle Pulversortiereinrichtung ist auch mit einem Aus
gleichsrotor zusammen mit dem Sortierrotor versehen, so daß die durch den
Sortierrotor passierende Luft durch den Ausgleichsrotor von der Mitte des Sor
tierrotors zu dem Auslaß für feines Pulver eingeführt wird, der an der äußeren
Kante des Sortierrotors vorgesehen ist. Der Ausgleichsrotor ist mit einer Ansicht
versehen, um den Luftstrom zu regulieren, der durch den Sortierrotor strömt,
oder einem Belüftungshohlraum oder einer Einrichtung zum gleichmäßigen Be
lüften des Belüftungshohlraums, so daß das Pulver entsprechend dem gewünsch
ten Wert sortiert werden kann.
Da bei der konventionellen Sortiereinrichtung der Ausgleichsrotor mit dem unte
ren Abschnitt des Sortierrotors verkuppelt ist, kann die Strömung in die vertika
le Richtung abgestimmt werden. Ein solcher Ausgleichsrotor macht jedoch den
gesamten Mechanismus der Pulversortiereinrichtung kompliziert und den Rotor
groß, was das Gewicht erhöht. Der schwere Rotor bewirkt einen Anstieg des
Outputs eines Antriebsmechanismus zum Antrieb des Rotors, damit er sich
dreht.
Da bei der Pulversortiereinrichtung der Belüftungsweg von dem Sortierrotor zu
dem Ausgleichsrotor im wesentlichen um 180° gebogen ist und der Quer
schnittsbereich des Weges von dem Zentrum zu dem Umfang erhöht ist, wird die
Belüftungsgeschwindigkeit reduziert, und folglich können die sortierten Pulver
teilchen sich akkumulieren oder an der inneren Oberfläche des Belüftungsweges
verkleben. Die verklebten Pulverteilchen können eine verringerte Permeabilität
oder ein Verstopfen des Belüftungsweges verursachen. Weil der gesamte Mecha
nismus kompliziert ist, ist es schwierig, den Sortierrotor auseinanderzubauen,
und es braucht viel Zeit, um das Innere des Sortierrotors zum Erhalten seiner
sanitären Bedingungen zu reinigen oder verstopfte Pulverteilchen von dem Be
lüftungsweg zu entfernen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Nachteile beim Stand
der Technik zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, eine Pulversortiereinrichtung zu
schaffen, die geeignet ist, feine Pulverteilchen in dem Luftstrom in einem Sor
tierrotor gleichmäßig zu zirkulieren, wobei die feinen Pulverteilchen durch eine
Abstimmung des Luftstroms und der Zentrifugalkraft sortiert werden, so daß die
Verarbeitungsleistung ohne eine Verringerung der Sortiergenauigkeit verbessert
werden kann, und die zur einheitlichen Erhöhung der Luftgeschwindigkeit durch
den Sortierrotor zu einem Auslaß für feines Pulver fähig ist, so daß die Strö
mungsrate in den Sortierrotor nicht reduziert wird, um die feinen Pulverteilchen
am Akkumulieren in dem Sortierrotor oder einem Festkleben an dem Sortierro
tor zu hindern.
Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Pulversor
tiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Eine solche Pulversortiereinrichtung hat ein Gehäuse, in dem ein Sortierrotor
mit einer Drehwelle drehbar befestigt ist, so daß Pulver durch die Abstimmung
der durch die Drehung des Sortierrotors verursachte Zentrifugalkraft und dem
Luftstrom in dem Sortierrotor sortiert wird, wobei das Gehäuse mit einer Pul
verversorgungsöffnung in der Mitte, einem Lufteinlaßabschnitt und einem Aus
laß für grobkörniges Pulver an der äußeren Kante und einem Auslaß für feines
Pulver in der Nähe der Drehwelle versehen ist, und der Sortierrotor mit einem
Belüftungshohlraum versehen ist, der zwischen zwei Scheiben mit im wesentli
chen demselben Durchmesser, die parallel zueinander angeordnet sind, gebildet
ist, so daß die von dem Lufteinlaßabschnitt eingelassene Luft in die axiale Rich
tung zirkuliert wird, wobei eine Vielzahl von Leitschaufeln zum Sortieren um
den Umfang des Belüftungshohlraums vorgesehen sind, und die Leitschaufeln
zum Sortieren mit einem ringartigen Pulvereinlaß in Verbindung stehen, der an
einer der Scheiben geformt ist, durch den das Pulver von der Pulverversorgungs
öffnung zu dem Belüftungshohlraum nach dem Streuen auf die Oberfläche des
Sortierrotors eingeführt wird, wobei der Belüftungshohlraum in der Nähe der
drehenden Welle gekrümmt ist, wobei das Ende des Belüftungshohlraums mit
dem Auslaß für feines Pulver in Verbindung steht.
Der Querschnittsbereich des Belüftungshohlraums senkrecht zu der Belüftungs
richtung ist nach und nach von der äußeren Kante zu der Mitte des Sortierrotors
reduziert.
Beim Betrieb der Pulversortiereinrichtung strömt Luft von dem Lufteinlaßab
schnitt in das Gehäuse, um sich von der äußeren Kante zu der Mitte des Sortier
rotors zu bewegen. Das Pulver fällt von dem Pulvereinlaß in den Belüftungshohl
raum. Das Pulver wird innerhalb des Sortierrotors durch das Abgleichen des
Luftstroms und der Zentrifugalkraft sortiert, so daß grobkörnige Pulverteilchen
zu der äußeren Kante durch die Zentrifugalkraft gestreut werden und durch den
Auslaß für grobkörniges Pulver herausgenommen werden, und feine Pulverteil
chen in dem Luftstrom getragen und an dem Auslaß für feines Pulver herausge
nommen werden. Wenn die feinen Pulverteilchen herausgenommen werden,
werden die feinen Pulverteilchen in dem Luftstrom von der Nähe der Achse des
Sortierrotors nach unten getragen und an dem Auslaß für feines Pulver entla
den, der in der Nähe der Mitte vorgesehen ist.
Als ein Ergebnis kann die Durchlässigkeit der in den Sortierrotor geströmten
Luft verbessert werden und eine solche verbesserte Durchlässigkeit ermöglicht
den Umgang mit einer großen Menge an Pulver und eine Reduzierung der inter
nen Verklebung der Pulverteilchen. Da die Durchlässigkeit der Luft verbessert
ist, kann Luft gleichmäßig in den Sortierrotor strömen, wobei eine hohe Sortier
genauigkeit erhalten wird.
Da ferner der Querschnittsbereich des Belüftungshohlraums senkrecht zu der
Belüftungsrichtung nach und nach von der äußeren Kante zu der Mitte des Sor
tierrotors reduziert ist, erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit nach und nach
und die Luft strömt in den Auslaß für feines Pulver bei maximaler Geschwindig
keit, so daß das Pulver gleichmäßig strömen kann, wobei mit einer großen Menge
von Pulver pro Luftvolumen umgegangen wird.
Der Sortierrotor als ein drehender Abschnitt und die Passage für feines Pulver
als ein fester Abschnitt sind in der Nähe der Achse vorgesehen, und eine solche
Konfiguration ermöglicht eine ausreichende Reduzierung von Luftverlusten ohne
irgendeine spezielle Dichtung.
Das obige und viele andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden für einen Fachmann mit Bezug auf die beigefügte detaillierte
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausfüh
rungsbeispiele mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gezeigt sind, of
fensichtlich werden.
Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht einer Pulversortiereinrichtung ent
sprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Pulversortiereinrich
tung der Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Graph, der ein experimentelles Ergebnis zeigt, und
Fig. 4 ist ein Graph, der ein weiteres experimentelles Ergebnis zeigt.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer
Pulversortiereinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung nun be
schrieben.
Die Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Pulversortiereinrichtung 1. Wie in Fig. 1
gezeigt ist, umfaßt die Pulversortiereinrichtung 1 ein Gehäuse 2, einen Sortierro
tor 4, der drehbar in dem Gehäuse 2 montiert ist, einen Auslaß 6 für feines Pul
ver und einen Auslaß 8 für grobkörniges Pulver, die an jeweiligen Seiten des Ge
häuses 2 vorgesehen sind.
Das Gehäuse 2 ist allgemein in einer runden Form ausgebildet und hat eine Öff
nung, wie eine Pulverversorgungsöffnung 24, in der Mitte der oberen Oberfläche
neben dem Auslaß 6 für feines Pulver und dem Auslaß 8 für grobkörniges Pulver.
Die Pulverversorgungsöffnung 24 ist mit einer nicht gezeigten Pulverversor
gungseinrichtung verbunden. Das Gehäuse 2 hat Lufteinlässe 12 um die Außen
seite. Die Lufteinlässe 12 sind zu der Umgebungsluft geöffnet und mit Luftleit
schaufeln darin versehen, um einen gewünschten Zustand von in das Gehäuse 2
strömender Luft zu erhalten.
Der Sortierrotor 4 ist in einer scheibenartigen Form ausgebildet, wobei zwei
Scheiben (obere Platte 4a und untere Platte 4b) vertikal angeordnet sind, und
hat einen Hohlraum 16, der mit der äußeren Kante zu der unteren Seite der
Körperachse in Verbindung steht, an der eine Drehwelle 10 als ein Körper befe
stigt ist. Die Drehwelle 10 ist an dem Lager 25 befestigt, die in der Mitte eines
Basisbauteils 18 des Gehäuses 2 positioniert ist, so daß der Sortierrotor 4 dreh
bar innerhalb des Gehäuses 2 abgestützt ist und durch einen nicht gezeigten mit
der Drehwelle 10 verkuppelten Antriebsmechanismus angetrieben ist, um zu ro
tieren.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind äußere Leitschaufeln 7 zum Sortieren und innere
Leitschaufeln 9 zum Sortieren innerhalb des Hohlraums 16 des Sortierrotors 4
vorgesehen, so daß die Leitschaufeln 7 und 9 zum Sortieren radial mit gleichen
radialen Abständen entlang des Umfangs des Sortierrotors 4 angeordnet sind,
um eine Sortierkammer 11 zu bilden. In der oberen Platte 4a des Sortierrotors 4
ist ein ringartiger Pulvereinlaß 15 geformt, der in Verbindung mit der Sortier
kammer steht, um Spalten 37 zwischen den äußeren Leitschaufeln 7 zum Sortie
ren und den inneren Leitschaufeln 9 zum Sortieren gegenüberzuliegen. Unter
der unteren Platte 4b sind mehrere Hilfsleitschaufeln 17 radial mit gleichen Ab
ständen angeordnet. Die Hilfsleitschaufeln 17 stellen eine schwingende Bewe
gung für den Luftstrom bereit, wenn der Sortierrotor 4 sich dreht, wobei die ge
schleuderte Luft in die Sortierkammer 11 eingeführt wird. Jede Leitschaufel zum
Sortieren braucht nicht in einen äußeren und inneren Teil getrennt zu werden
und kann als ein Körper geformt sein.
Da die obere Platte 4a und die untere Platte 4b des Sortierrotors parallel zuein
ander beabstandet sind, wird der Querschnittsbereich des Hohlraums 16 vertikal
zu der Richtung der Luftströmung nach und nach im Verhältnis zu dem Abstand
zwischen der äußeren Kante zu dem Mittelpunkt reduziert.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 38 einen Raum, der zwischen der oberen
Platte 4a des Sortierrotors 4 und der oberen Platte des Gehäuses 2 gebildet ist,
der die Pulverversorgungsöffnung 24 mit dem Pulvereinlaß 15 des Sortierrotors
4 verbindet. Eine Vielzahl an Leitschaufeln 19 zum Verteilen des Pulvers sind
radial in dem Raum 38 vorgesehen, und ein Spalt 40, der benachbart zu dem
Raum 38 liegt, ist durch die obere Platte 4a bereitgestellt, der flach zwischen den
radialen Enden der Leitschaufeln 19 zum Verteilen des Pulvers und dem Pul
vereinlaß 15 gebildet ist.
Eine ringförmige Passage 22 für feines Pulver ist an der unteren Seite des Ge
häuses 2 vorgesehen. Die Passage 22 für feines Pulver steht in Verbindung mit
dem Ende des Hohlraums 16 des Sortierrotors 4 und verbindet den Auslaß 6 für
feines Pulver damit. Hinter dem Auslaß 6 für feines Pulver ist eine nicht darge
stellte Ausrüstung zum Einfangen von Pulver, wie ein Zyklon oder ein Sackfilter
und andere Ausrüstungen, wie ein Ventilator oder ein Gebläse vorgesehen. Ob
wohl der Auslaß 6 für feines Pulver sich zu der rechten Seite in der Zeichnung
erstreckt, kann er auch in die Vertikalrichtung mit Bezug auf die Zeichnung vor
gesehen sein.
In der Sortiereinrichtung 1 hat das Gehäuse 2 einen Deckel 2′, der in einer fla
chen scheibenartigen Form ausgebildet ist, so daß das Gehäuse 2 in ein Teil 2′,
das äquivalent zu dem Deckel ist, und ein anderes Teil, das den Sortierrotor 4
aufnimmt, getrennt werden kann. Der Rotorbefestigungsabschnitt ist vollständig
durch die Entfernung nicht dargestellter Bolzen und das Hochheben des Deckels
2′ geöffnet, so daß der Sortierrotor 4 leicht von der Drehwelle 10 durch Entfer
nung einer Verriegelungsmutter abgenommen werden kann, die in der Pulver
versorgungsöffnung 24 vorgesehen ist. Da der Sortierrotor 4 mit einem unter
schiedlichen Durchmesser im Verhältnis zu der Passage 22 für das feine Pulver
koaxial zu der Passage 22 für das feine Pulver ohne Eingriff mit dem Gehäuse 2
gleitet, ist es auch leicht, den Sortierrotor 4 von dem Gehäuse 2 abzunehmen.
Der Rotormontageabschnitt kann vollständig von der Oberseite nach der Entfer
nung des Sortierrotors 4 gereinigt werden. Der Deckel 2′ und der Sortierrotor 4
können auch nach ihrer Entfernung von der Pulversortiereinrichtung 1 gereinigt
werden.
Als nächstes wird der Betrieb der Pulversortiereinrichtung 1 beschrieben.
Der Sortierrotor 4 wird durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben, um bei
einer gegebenen Geschwindigkeit zu rotieren, und das mit dem Auslaß 6 für das
feine Pulver verbundene Gebläse wird betrieben, um einen Luftstrom in die Pul
versortiereinrichtung 1 zu erzeugen. Der Luftstrom bewirkt einen Einlaß der
Luft von dem Lufteinlaß 12 des Gehäuses 2. Die Luft von dem Lufteinlaß 12 wird
durch die Hilfsleitschaufeln 17 in die Drehrichtung des Sortierrotors 4 geschleu
dert und in die Sortierkammer 11 eingeführt. Die in die Sortierkammer 11 einge
führte Luft erhält eine radiale Strömung in dem Sortierrotor 4 mittels der Leit
schaufeln 7 und 9 zur Sortierung, die durch den Hohlraum 16 durchlaufen. Dann
werden die radialen Luftströmungen in der Nähe der Mitte des Sortierrotors 4
nach unten gekrümmt und über die Passage 22 an dem Auslaß 6 für das feine
Pulver entladen.
In diesem Zustand wird, wenn zu sortierendes Pulver von der Pulverversor
gungsöffnung 24 zugeführt wird, das von der Pulverversorgungsöffnung 24 zuge
führte Pulver durch den Sortierrotor 4 in den in dem Gehäuse 2 zirkulierten
Luftstrom eingeführt und dabei in im wesentlichen feste Anteile von Pulver ge
teilt, die in radiale Richtungen von der Achse des Sortierrotors 4 verteilt werden,
während es durch die Leitschaufeln 19 zum Verteilen vorbeigeführt wird, womit
folglich eine erste Verteilung des Pulvers zum Zerkleinern von Pulverklumpen
ausgeführt wird. Dann wird die zweite Dispersion durchgeführt, während das
Pulver durch den Spalt 40 passiert. Bei der zweiten Dispersion werden die an den
Enden der Leitschaufeln 19 zur Verteilung erscheinenden Pulverteilchen weiter
durch die Drehung des Sortierrotors 4 in die radialen Richtungen des Kreises
verteilt, wo die Leitschaufeln 19 zur Verteilung angeordnet sind. Solche Pulver
teilchen fallen von dem Pulvereinlaß 15, der ringförmig um die äußere Kante des
Sortierrotors 4 vorgesehen ist, in die Sortierkammer 11, wenn sie ausreichend
zerkleinert sind.
Jedes Teilchen des Pulvers, das in die Sortierkammer 11 gefallen ist, wird einer
Zentrifugalkraft ausgesetzt, die durch die Rotation des Sortierrotors 4 verursacht
wird, und einer Luftwiderstandskraft der dann in die axiale Richtung strömen
den Luft ausgesetzt. Wenn das Teilchen grob genug ist, um die Beziehung Zentri
fugalkraft < Luftwiderstandskraft zu erfüllen, wird es zu der äußeren Kante des
Sortierrotors 4 gestreut und an dem Auslaß 8 für grobkörniges Pulver zu der
Außenseite in einem durch ein Drehventil o. ä. luftabgedichteten Zustand her
ausgenommen. Wenn das Teilchen fein genug ist, um die Beziehung Luftwider
standskraft < Zentrifugalkraft zu erfüllen, wird es durch den Hohlraum 16 mit
dem Luftstrom zu dem Zentrum des Sortierrotors 4 getragen und in die Passage
22 für feines Pulver eingeführt, die unter dem Hohlraum 16 vorgesehen ist, und
dann zu der Außenseite der Pulversortiereinrichtung 1 durch den Auslaß 6 für
feines Pulver gebracht. Das mit dem Luftstrom zu der Außenseite geführte Teil
chen wird durch eine Pulvereinfangausrüstung, wie einen Zyklon oder einen
Sackfilter, eingefangen.
Wie oben erwähnt wurde, ist bei der erfindungsgemäßen Pulversortiereinrich
tung 1 der Auslaß 6 für das feine Pulver direkt unterhalb des Sortierrotors 4 an
gekuppelt, ohne den Ausgleichsrotor anzukuppeln, der denselben Betrieb und
dieselben Wirkungen der Sortierkammer 11 wie bei der konventionellen Pulver
sortiereinrichtung aufrechterhält. Eine solche Pulversortiereinrichtung ermög
licht es, feine Pulverteilchen gleichmäßig von den in die Sortierkammer 11 einge
führten Pulverteilchen zu isolieren, wobei die Sortiergenauigkeit verbessert wird
und mit einer großen Menge an Pulver umgegangen wird. Da die Passage des
Sortierrotors 4 eine feste Höhe hat, ist der Querschnittsbereich zu der Mitte hin
reduziert, um die Geschwindigkeit der Luftströmung nach und nach zu der Mitte
hin zu erhöhen. Eine solche Luftströmung, die sich zu der Mitte hin erhöht, ist
direkt mit dem Auslaß 6 für das feine Pulver verbunden, und daher kann eine
interne Verklebung der Pulverteilchen reduziert werden, was die Nutzungslei
stung verbessert.
Obwohl die obere Platte 4a und die untere Platte 4b des Sortierrotors 4 parallel
voneinander beabstandet sind, können sie bei gegebenen Winkeln angeordnet
sein, so daß der Querschnittsbereich des Hohlraums 16 willkürlich reduziert
wird. Die Leitschaufeln zum Sortieren des Pulvers können auch angeordnet wer
den, um einen geeigneten Winkel zu der radialen Richtung zu halten.
Obwohl die Drehwelle 10 in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht vorgesehen
ist, kann sie ferner horizontal vorgesehen sein, so daß zu sortierendes Pulver in
eine horizontalen Richtung eingeführt wird, oder sie kann umgekehrt vorgesehen
sein, so daß zuzuführendes Pulver von unten nach oben eingeführt wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele gezeigt, die eine solche Pulversor
tiereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwenden.
Die bei diesem Experiment verwendete Pulversortiereinrichtung ist derart, daß
der Sortierrotor einen äußeren Durchmesser von 25 cm und eine Drehgeschwin
digkeit von 5000 Umdrehungen pro Minute hat, und das Gebläse einen Luftvo
lumenstrom von 6,9 bis 12,2 m³ pro Minute hat. Bei diesem Experiment wird ein
konventioneller Sortierer als ein Vergleichsbeispiel 1 verwendet, der einen Aus
gleichsrotor an dem unteren Abschnitt des Sortierrotors mit den oben eingestell
ten Bedingungen verbindet. Sowohl zu dem Ausführungsbeispiel als auch dem
Vergleichsbeispiel 1 wird Kalziumkarbonatpulver mit einer mittleren Teilchen
größe von 3,78 µm bei einem Strom von 15 bis 25 kg pro Stunde zugeführt.
Die Fig. 3 zeigt die Ergebnisse bei diesem Experiment. Fig. 3 ist ein Graph, der
die Beziehung zwischen der Pulverkonzentration (Materialzuführgeschwindig
keit/Luftvolumen) und einem Index für die Sortierungsgenauigkeit zeigt. Als ein
Ergebnis des Experiments kann der erfindungsgemäße Sortierer die Reduzierung
der Sortierungsgenauigkeit minimieren, es tritt jedoch ein beträchtlicher Abfall
bei der Sortierungsgenauigkeit bei dem Vergleichsbeispiel 1 auf, wenn die Pul
verkonzentration groß ist.
Der Index für die Sortierungsgenauigkeit zeigt an, daß die Genauigkeit groß
wird, wenn das Verhältnis einer Partikelgröße DP25, die mit einer Teilsortie
rungsausbeute von 25% korrespondiert, mit einer Teilchengröße DP75, die mit
einer Teilsortierungsausbeute von 75% korrespondiert, dies heißt DP25/DP75 nahe
1 ist.
Die Fig. 4 zeigt die Ergebnisse bei einem anderen Experiment. Das Rohmaterial
bei diesem Experiment ist ein Farblack von einem Einkomponententyp mit einer
mittleren Teilchengröße von 8,8 µm, der 6,2 Volumenprozent feine Teilchen mit
einem Durchmesser von 5 µm oder weniger enthält. Solche feinen Farblackteil
chen werden von dem Produkt bei dem Experiment entfernt. Fig. 4 ist ein
Graph, der das Rohmaterial zwischen dem Verhältnis der feinen Teilchen mit
einem Durchmesser von 5 µm oder weniger und die Ausbeute an grobkörnigen
Pulverteilchen als ein Produkt darstellt.
Bei dem Experiment haben die Sortiereinrichtung entsprechend der vorliegenden
Erfindung und die als ein Vergleichsbeispiel 2 verwendete Sortiereinrichtung
dieselbe Struktur, wie bei dem obigen Experiment, aber sie unterscheiden sich
darin, daß die Materialversorgung 15 kg pro Stunde, der Luftvolumenstrom 7-9
m³/Min. und die Rotationsgeschwindigkeit 6000 bis 7000 Umdrehungen in der
Minute ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann die Sortiereinrichtung nach der vorliegenden Er
findung die Produktausbeute verbessern, aber ein Abfall in der Ausbeute tritt bei
dem Vergleichsbeispiel 2 auf, wenn das Verhältnis an feinen Teilchen mit einem
Durchmesser von 5 µm oder weniger in dem Produkt das gleiche ist. Je höher die
Sortiergenauigkeit ist, desto niedriger wird das Verhältnis an entfernten feinen
Teilchen mit einem Durchmesser von 5 µm oder mehr sein, wobei die Produkt
ausbeute verbessert werden kann, wenn ein Produkt hergestellt wird, das feine
Teilchen mit einem Durchmesser von 5 µm oder weniger in dem gleichen Ver
hältnis enthält.
Nach der erfindungsgemäßen Pulversortiereinrichtung ist die Sortierkammer um
die äußere Kante des Sortierrotors vorgesehen, und der von der äußeren Kante
zu der Mitte des Sortierrotors gebildete Hohlraum ist in der Nähe des Zentrums
des Sortierrotors nach unten gekrümmt, wobei das Ende des Hohlraums in Ver
bindung mit dem Auslaß für feines Pulver steht, so daß feine Pulverteilchen, die
durch Abstimmung der Luftströmung und der Zentrifugalkraft sortiert werden,
gleichmäßig in dem Luftstrom in dem Sortierrotor zirkuliert werden können,
wobei die Nutzungsleistung der Pulversortiereinrichtung ohne Verringerung der
Sortiergenauigkeit verbessert wird.
Da der Querschnittsbereich des Hohlraums des Sortierrotors von der äußeren
Kante zum Zentrum hin reduziert ist, kann die Geschwindigkeit der durch den
Sortierrotor zu dem Auslaß für das feine Pulver strömenden Luft gleichmäßig
erhöht werden. Daher wird der Volumenstrom bei der Sortierung nicht reduziert,
um die feinen Pulverteilchen am Akkumulieren in dem Sortierrotor oder am
Verkleben an dem Sortierrotor zu hindern.
Ferner kann die Pulversortiereinrichtung leicht auseinandergebaut und gereinigt
werden, ohne die Sortierleistung zu verringern. Dies ist besonders beim Wech
seln vom Pulvern mit unterschiedlichen Farben, wie bei Pigmenten oder Farben
effektiv.
Claims (2)
1. Pulversortiereinrichtung (1) mit einem Gehäuse (2), in dem ein Sortierrotor
(4) mit einer Drehwelle (10) drehbar befestigt ist, so daß Pulver durch Ab
stimmung der durch die Rotation des Sortierrotors (4) verursachten Zentri
fugalkraft und der Luftströmung in dem Sortierrotor (4) sortiert wird, da
durch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (2) mit einer Pulverversorgungsöffnung (24) in der Mitte, ei nem Lufteinlaßabschnitt und einem Auslaß für grobkörniges Pulver an der äußeren Kante und einem Auslaß (6) für feines Pulver in der Nähe der Drehwelle (10) versehen ist, und
der Sortierrotor (4) mit einem Belüftungshohlraum (16) versehen ist, der zwischen zwei Scheiben mit im wesentlichen denselben Durchinessern, die parallel zueinander angeordnet sind, gebildet ist, so daß von dem Luftein laßabschnitt hereingeführte Luft um die axiale Richtung mit einer Vielzahl von Leitschaufeln (7, 9) zirkuliert wird, die an dem Umfang des Belüf tungshohlraums (16) vorgesehen sind, wobei die Leitschaufeln (7, 9) zum Sortieren in Verbindung mit einem ringartigen Pulvereinlaß (15) an einer der Scheiben stehen, durch den das Pulver von der Pulverversorgungsöff nung (24) in den Belüftungshohlraum (16) eingeführt wird, nachdem es an der Oberfläche des Sortierrotors (4) zerstreut wurde, wobei der Belüftungs hohlraum (16) in der Nähe der Drehwelle (10) gekrümmt ist, um mit dem Auslaß (6) für feines Pulver in Verbindung zu stehen.
das Gehäuse (2) mit einer Pulverversorgungsöffnung (24) in der Mitte, ei nem Lufteinlaßabschnitt und einem Auslaß für grobkörniges Pulver an der äußeren Kante und einem Auslaß (6) für feines Pulver in der Nähe der Drehwelle (10) versehen ist, und
der Sortierrotor (4) mit einem Belüftungshohlraum (16) versehen ist, der zwischen zwei Scheiben mit im wesentlichen denselben Durchinessern, die parallel zueinander angeordnet sind, gebildet ist, so daß von dem Luftein laßabschnitt hereingeführte Luft um die axiale Richtung mit einer Vielzahl von Leitschaufeln (7, 9) zirkuliert wird, die an dem Umfang des Belüf tungshohlraums (16) vorgesehen sind, wobei die Leitschaufeln (7, 9) zum Sortieren in Verbindung mit einem ringartigen Pulvereinlaß (15) an einer der Scheiben stehen, durch den das Pulver von der Pulverversorgungsöff nung (24) in den Belüftungshohlraum (16) eingeführt wird, nachdem es an der Oberfläche des Sortierrotors (4) zerstreut wurde, wobei der Belüftungs hohlraum (16) in der Nähe der Drehwelle (10) gekrümmt ist, um mit dem Auslaß (6) für feines Pulver in Verbindung zu stehen.
2. Pulversortiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Querschnittsbereich des Belüftungshohlraums (16) senkrecht zu
der Belüftungsrichtung nach und nach von der äußeren Kante zu der Mitte
des Sortierrotors (4) verringert ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8159405A JPH105696A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | 粉体分級機 |
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