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EINRICHTUNG ZUR ABTRENNUNG SCHWERERER BEIMISCHUNGEW
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VON FESTKÖRPERN IN EINEM FL SSIGKEITSSUROM Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf Reinigungseinrichtungen, insbesondere auf Einrichtungen zur Abtrennung
schwererer Beimischungen von Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen
von den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom kann am wirkungsvollsten zum Reinigen
von Knollen- und Wurzelfrüchten, beispielsweise Rüben und Kartoffeln, bei der Rübenzucker-,
Kartoffelstärke-, RUben- bzw. Kartoffelspiritusproaktion Verwendung finden.
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Die Erfindung läßt sich auch in der Landwirtschaft zum Reinigen von
Knollen- und Wurzelfrüchten bei der Futterberei -tung, in der Konservenindustrie
bei der Verarbeitung von Knollen- und Wurzelfrüchten, im Gaststättenwesen bei einem
zentralisierten Reinigen von Knollen- und Wurzelfrüchten sowie in anderen Industriebranchen
anwenden, wo es darauf ankommt, schwerere Beimischungen von einem stückigen Grundmaterial,
das von einem Flüssigkeitsstrom befördert wird, abzutrennen.
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Heutzutage ist mit der fortschreitender Mechanisierung der Einbringungsprozesse
bei der Ernte von knollen- und Wurzelfrüchten die Nachfrage nach Hochleistungs-
und wirtschaftlichen Einrichtungen zum Reinigen von Knollen- und Wurzelfrüchten
von Fremdkörpern, beispielsweise von Steinen und Sand, stark angestiegen.
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Es ist eine Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen von
den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom weit
bekannt. Diese Sinrichtung
weist eine in einem Gehause waagerecht eingebaute Sieb trommel auf, die auf einer
Welle mittels Speichen gelagert ist.
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Das Gehäuse der Einrichtung ist an einem hydraulischen Forderer angebracht,
trogartig und aus einem Teil eines abgestuften Zylinders ausgebildet.
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An der Aussen- und Innenfläcbe der Siebtrommel sind Elemente befestigt,
die spiralförmig angeordnete Rippen darstellen.
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Die an der Innenfläcbe der Siebtrommel befestigten lippen sind dazu
bestimmt, sich in der Trommel absetzende gr6ssere Beimischungen gegen den über den
bydraulisehen Förderer fliessenden Flussigkeitsstrom zu befördern. Die an der Aussenseite
der Siebtrommel befestigten Rippen sind dazu bestimmt, aus den Löcbern der siebförmigen
Seitenwand der Trommel herausfallende Beimischungen über die Innenfläche des Gehäuses
zu befördern.
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Am Einlauf der über den hydraulischen Forderer ankommenden Flussigkeit,
die die Festkörper und Beimischungen trägt, ist an der Stirnwand der Trommel und
gleichachsig mit ibr eine Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung flir Beimischungen
angebracht.
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Der Hauptnachteil der bekannten Einrichtung zur Abtrennung schwererer
Beimischungen von den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom ist darin zu seben,
dass mit dem Wacbsen der Festkörpermenge des zufliessenden Flüssigkeitsstromes die
Trennleistung der Einrichtung stark abnimmt.
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Dies ist darauf zuruckzufUiren, dass die an der Innenfläcbe der Siebtrommel
befestigten und daruber ragenden Rippen für den
die Festkörper tragenden
Flüssigkeitsstrom einen zusatzlichen Widerstand bilden, wodurch die Stromgeschwindigkeit
fällt und die von der Flüssigkeit getragenen Festkörper, die von den Beimischungen
gereinigt werden sollen, sich in der Trommel absetzen. Dies wiederum erschwert die
Beförderung größerer Beimischungen mittels der an der Innenfläche befestigten Rippen
zur Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung. Dabei werden die in der Trommel
während ihres Umlaufes abgesetzten Bei..-m ischungen zusammen mit den zu befördernden
Festkörpern vom Strom allmählich fortgetragen, wodurch die Trennleistung der Anlage
wesentlich zurückgeht.
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Ein anderer nicht minder schwerwiegender Nachteil der bekannten Einrichtung
besteht darin, daß die Festkörperkonzentrat ion im Flüssigkeitsstrom bei dessen
Bewegung innerhalb der Trommel sich erhöht.
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Dies ist dadurch zu erklären, daß ein Teil der Flüssigkeit, mit der
die zu reinigenden Festkörper befördert werden, an der Trommel vorbei durch die
Zwischenräume strömt, die zwischen den an der Außenfläche der Trommel befestigten
Rippen und dem Gehäuse gebildet sind.
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Der Widerstand für einen solchen Flüssigkeitsstrom in der Trommel
nimmt zu und die Trennleistung der Einrichtung vermindert sich demzufolge noch mehr.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Mängel
zu beheben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung
zur Abtrennung schwererer Beimischungen von den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom
anzugeben, in der die
zur Beförderung der Beimischungen bestimmten
Elemente derartig ausgebildet ;toren, daß sich mit ihnen ein minimaler Widerstand
für den Flüssigkeitsstrom ergibt und damit eine höhere Trennleistung der Einrichtung,
insbesondere bei einer erhöhten Festkörperkonzentration im Flüssigkeitsstrom erzielt
wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur Abtrennung
schwererer Beimischungen von den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom, in deren
trogartigem Gehäuse eine umlaufend angetriebene Trommel im wesentlichen waagerecht
eingebaut ist, die eine siebförmige Seitenwand und Elemente aufweist, mit denen
die Beimischungen beim Umlauf der Trommel zu einer Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
für Beimischungen befördert werden, welche Vorrichtung an der Trommel am Einlauf
in diese des Flüssigkeitsstroms mit verunreinigten Festkörpern angebracht ist, erfindungsgemäß
die Elemente zur Beförderung von Beimischungen Rinnen darstellen, die in der Seitenwand
der Trommel spiralförmig über ihre ganze Länge ausgeführt sind und je eine zylindrische
Seitenwand, deren Außenfläche über die Außenfläche der siebförmigen Seitenwand der
Trommel hinausragt, sowie zwei im wesentlichen senkrecht zu ihrer zylindrischen
Seitenwand angeordnete Stirnwände aufweisen, wobei die zur Scheide-, Aufnahme- und
Austragvorrichtung gekehrte Außenfläche einer von den genannten Stirnwänden zur
Bewegung kleinerer aus der siebförmigen Seitenwand der Trommel herausfallender Beimischungen
zur Vorrichtung und die Innenflächen der Rinnen zur Bewegung größerer Beimischungen
zur Vorrichtung dienen.
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Bei einer derartigen Ausführung der zur Beförderung der Beimischungen
bestimmten Elemente, mit denen die Beimischungen zur Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
bewegt werden, entsteht in der Einrichtung ein kleinerer Widerstand für den die
Beimischungen tragenden Flüssigkeitsstrom. Daher wächst die Trennleistung der Einrichtung,
was sich besonders bemerkbar macht, wenn in dem zurliel3endem Flüssigkeitsstrom
mehr Beimischungen enthalten sind.
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Es ist zweckmäßig, daß die der Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
zugekehrte Stirnwand jeder Rinne über die Außenfläche der zylindrischen Seitenwand
der letzteren hinausragt.
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Diese Ausführung der Pinnenstirnwände ermöglicht eine zuss verlätige
und ungehinderte Bewegung der Beimischungen, die aus den Löchern der siebförmigen
Seitenwand der Trommel herausfallen, über {1 o Innenwand des Gehäuses zur Scheide-,
Aufnahme-und Austragvorrichtung.
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Die Beimischungen, die auf der Innenwand des Gehäuses zurückbleiben,
können nach Passieren der Stirnwand die zylindrische Seitenwand nicht erreichen,
wodurch die Verklemmung der Trommel ausgeschlossen wird.
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Es ist vorteilhaft, die Längsachse der Rinne in bezug auf die Längsachse
des Gehäuses mit einer Exzentrixität anzuordnen, derart, daß die Zwischenräume zwischen
den Rinnenwänden und dem Gehäuse sich in Drehrichtung der Trommel vergrößern.
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Bei einer derartigen Anordnung wird die Verklemmung der Trommel im
Gehäuse ausgeschlossen, wodurch sich die dynamischen Belastungen des Antriebes vermindern
und die Betriebs zuverlässigkeit der Einrichtung steigt.
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Es ist günstig, daß die Breite der zylindrischen Seitenwand jeder
Rinne über ihre Länge in Richtung zur Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
allmählich zunimmt.
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PLit der veränderlichen Breite der zylindrischen Seitenwände der
Rinnen ergibt sich ein breitenmäßig veränderlicher Rinnenquerschnitt, wodurch der
Verklemmung von Beimischungen und zu reinigenden Festkörpern in den Rinnen vorgebeugt
werden kann.
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Die Beimischungen und die zu reinigenden Festkörper, die in die Rinnen
geraten sind, werden beim Umlauf der Trommel ungehindert in Richtung zur Scheide-,
Aufnahme- und Austragvorrichtung für Beimischungen bewegt.
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Die zylindrischen Seitenwände der Rinnen sind zweckmäßigerweise mit
Löchern versehen.
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Die genannten Löcher verbesse-rn den Flüssigkeitsumlauf und tragen
dazu bei, daß kleinere Beimischungen von den Festkörpern besser abgetrennt werden.
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Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Einrich -tung zur
Abtrennung schwererer Beimischungen von den Festkörpern in einem Flüssigkeitsstrom
bietet den die Festkörper tragenden Flüssigkeitsstrom einen bedeutend kleineren
Widerstand, demzufolge eine wesentlich höhere Trennleistung der Einrich -tung sogar
bei einer verhältnismäßig großen Festkörpermenge im zufließenden Flüssigkeitsstrom
erreicht werden kann.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist betriebssicher und einfach in
der Herstellung und erfordert für ihren Betrieb kein gelerntes Bedienungspersonal.
Sie kann sowohl in den oberirdischen als auch in den unterirdischen Abschnitten
des h;-draulischen Förderers flächenmäßig günstig aufgestellt werden.
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung an Hand eines konkreten
Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben;
es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung einen teiiweiseu Längsschnitt durch
die Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen von Festkörpern in einem
Flüssigkeitsstrom, gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der
Fig. 1; Fig. 3 die Einzelheit A der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen
von Festkörpern in einem Flússigkeitsstrom enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), das eine
in der Länge veränderliche trogartige Form besitzt, die von einem Halbzylinder 2
größeren Durchmessers in einen Halbzylinder 3 kleineren Durchmessers, die mittels
einer Halbringwand 4 miteinander verbunden sind, übergeht.
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Einlaufseitig ist das Gehäuse 1 durch eine flache Ringwand 5 begrenzt
und schließt unmittelbar an einen hydraulischen Förderer 6 an.
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Auslaufseitig weist das Gehäuse 1 einen sich verengernden Teil 7
auf, der an den hydraulischen Förderer 6 anschlieBt.
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Im Gehäuse 1 ist eine Trommel 8 mit einer durch dieselbe Bezugsnummer
8 bezeichneten zylindrischen siebförmigen Seitenwand waagerecht eingebaut und wird
von einem beliebigen, an sich bekannten Antrieb 9 umlaufend angetrieben.
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Die Trommel 8 ist auf einer Welle 10 mittels Speichen 11 befestigt.
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An der Trommel 8 ist eine Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
12 für Beimischungen angebracht. Diese Vorrichtung 12 ist auch im Gehäuse 1 angeordnet
und an der Einlaufseite der Trommel 8 gleichachsig mit ihr montiert, wo in die Trommel
über den hydraulischen Förderer 6 ein Flüssigkeitsstrom mit verunreinigten Festkörpern,
gegebenenfalls Knollen- und Eurzelfrüchten eintritt. Die Vorrichtung 12 kann eine
beliebige zweckdienliche Ausführung haben, die aber an dieser Stelle nicht beschrieben
werden soll, um das Wesen der Erfindung nicht zu überschatten.
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In der siebförmigen Wand der Trommel 8 sind Elemente 13 ausgeführt,
die zur Bewegung der Beimischungen von der Trommel 8 zur Vorrichtung 12 bestimmt
und als durch dieselbe Bezugsnummer 13 bezeichnete Rinnen ausgebildet sind.
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Die Rinnen verlaufen spiralförmig über die ganze Länge der zylindrischen
siebfcrmigen Seitenwand der Trommel 8.
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Die äußere Seitenwand 14 (Fig. 1 und 2) jeder Rinne ragt über die
Außenfläche der Seitenwand der Trommel 8 hinaus.
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Jede Rinne 13 besitzt zwei Stirnwände 15 und 16, die nahezu senkrecht
zu ihrer zylindrischen Seitenwand 14 angeordnet sind. Deswegen weist jede Rinne
13 in ihrem zur Längsachse der Trommel 8 verlaufenden Queesctnitt eine rechteckige
Form auf, die zur Innenseite der Trommel 8 offen ist.
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Die der Vorrichtung 12 zugekehrte Außenfläche der Stirnwand 15 dient
zur Bewegung kleinerer Beimischungen, die durch die siebförmige Seitenwand der Trommel
8 herausfallen, über die Innenfläche des Gehäuses 1 in Richtung zur Vorrichtung
12.
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Die Innenflächen der Rinnen 13. dienen zur Bewegung sich in der Trommel
8 absetzender größerer Beimischungen zur Vorrichtung 12.
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Die der Vorrichtung 12 zugekehrte Stirnwand 15 jeder Rinne 13 ragt
über die Außenfläche ihrer Seitenwand 14 hinaus Infolgedessen können Beimischungen,
die durch die siebförmige Seitenwand der Trommel 8 herausogewCallen sind, zuverlässig
und ungehindert über die Innenwand des Gehäuses 1 in Richtung zur Scheide-, Aufnahme-
und Austragvorrichtung 12 bewegt werden.
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Die Längsachse der Rinnen 13 ist in bezug auf die Längsachse des
Gehäuses 1 mit einer Exzentrizität "e" (Fig. 2) angeordnet.
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Die Zwischenräume zwischen den Wänden 15 und 14 und dem Gehause 1
der Einrichtung vergrößern sich infolgedessen in Drehrichtung der Trommel 8 und
aus diesem Grunde besteht keine Gefahr einer Verklemmung der Trommel 8 bei Bewegung
kleinerer Beimischungen über die Innenwand des Gehäuses 1. Die Drehbewegung der
Trommel erfolgt im Uhrzeigersinn, wenn man auf die Trommel 8 von der Einlaufseite
sieht.
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Die Breite der zylindrischen Seitenwand 14 jeder Rinne 13 nimmt,
wie dies aus der Fig. 1 hervorgeht, über ihre Länge in Richtung zur Vorrichtung
12 allmählich zu.
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Deshalb werden weder die Beimischungen noch die Knollen-und Wurzelfrüchte
in den Rinnen 13 verklemmt, und sie bewegen sich beim Umlauf der Trommel 8 ungehindert
zur Vorrichtung 12 hin.
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Im Oberteil der Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung 12 ist
eine am Gehäuse 1 angebrachte Austragschurre 17 vorgesehen, die von der Vorrichtung
12 ausgetragene Beimischungen aufnehmen soll.
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In den zylindri£chen Seitenwänden 14 der Rinnen 13 sind Löcher 18
(Fig. 3) ausgeführt, damit die Flüssigkeit besser umläuft und kleinere Beimischungen,
beispielsweise die Sandteilchen, vollständiger ausgeschieden werden können.
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In anderen Fällen können die Löcher auch in der Stirnwand 15 vorgesehen
sein.
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Die Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen von den Festkörpern
arbeitet folgendermaßen.
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Ein Flüssigkeitsstrom, der Festkörper, gegebenenfalls die Knollen-
bzw. Wurzelfrüchte trägt, gelangt bei seiner Bewegung über den hydraulischen Förderer
6 in die Einrichtung. Größere Beimischungen werden auf dem Boden des hydraulischen
Förderers 6 befördert und gelangen in die Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung
12, wo sie beim Umlauf der Trommel 8 mit Hilfe eines in der Vorrichtung 12 entstehenden
Flüssigkeitsaufstromes von den Knollen- und Wurzelfrüchten abgetrennt und auf die
Austragschurre 17 abgeschleudert werden.
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Der Flüssigkeit aufstrom ist ein Teil des Flüssigkeitsstromes, der
von unten nach oben mit einer Geschwindigkeit gerichtet ist, die ein Absetzen der
Knollen- und Wurzelfrüchte zusammen mit den Beimischungen verhindert.
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Ein Teil der Beimischungen kommt nicht dazu, sich in der Scheide-,
Aufnahme- und Austragvorrichtung 12 abzusetzen, und wird vom Flüssigkeitsaufstrom
zusammen mit den Knollen- und Wurzelfrüchten aus der Vorrichtung 12 abgeschleudert
und setzt sich in der Siebtrommel 8 ab, wo wegen einer starken Vergrößerung des
Stromquerschnittes gegenüber dem Querschnitt des hydraulischen Förderers 6 die Stromgeschwindigkeit
fällt.
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In der Trommel 8 sinken größere Beimischungen in die Rinnen 13, während
kleinere die Löcher in der siebförmigen Seitenwand der Trommel 8 und die Löcher
18 in den zylindrischen Seitenwänden 14 der Rinnen 13 passieren und ins Gehäuses
1 sinken.
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Beim Umlauf der Trommel 8 werden größere Beimischungen wegen des
spiralförmigen Verlaufes der Rinnen 13 innerhalb der letzteren mittels der Seitenwände
16 zur Scheide-, Aufnahme- und Austragvorrichtung 12 bewegt, wo sie in den Flüssigkeitsaufstrom
geraten, um von den Knollen- und Wurzelfrüchten abgetrennt zu werden.
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Kleinere Beimischungen, die ins Gehäuse 1 über die Innenfläche des
Halbzylinders 3 kleineren Durchmessers gesunken sind, werden von den Stirnwänden
15 der Rinnen 13 zum vom Halbzylinder 2 gebildeten erweiterten Teil des Gehäuses
1 befördert. Aus diesem Teil des Gehäuses 1 werden sie von der Vorrichtung 12 erfaßt
und am Aufstrom vorbei samt größeren Beimischungen auf die Austragschurre 17 ausgetragen.
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Die Knollen- und Wurzelfrüchte setzen ihre Bewegung durch die Trommel
8 und weiter über den sich verengernden Teil 7 des Gehäuses 1 fort und kommen in
den hydraulischen Förderer 6.
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Die Versuchsmuster der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten
Einrichtung zur Abtrennung schwererer Beimischungen von den Festkörpern in einem
Flüssigkeitsstrom wurden allseitig erprobt. Die Versuchsergebnisse haben einen verhdltnismäßig
hohen Arbeitswirkungsgrad der Einrichtung, insbesondere bei einem erhöhten Festkörpergehalt
des zufließenden Flüssigkeitsstromes bestätigt.
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Die vorliegende Einrichtung ist betriebssicher und einlach in der
Herstellung.