DE29505311U1 - Zentrifugalkraftsichter - Google Patents
ZentrifugalkraftsichterInfo
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Description
Beschreibung Zentrifugalkraftsichter
Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkraftsichter, dessen Rotorwelle sich wenigstens an einem der beiden axialen Enden
durch einen Feingut-Sichtluft-Auslaßraum hindurch nach außen erstreckt.
Ein solcher Zentrifugalkraftsichter, bei dem an beiden Stirnseiten
des Sichtrotors je ein Feingut-Sichtluft-Auslaßraum vorgesehen ist, ist bereits aus DBP 2951819 bekannt. Dank der beiden
Feingut-Auslässe hat dieser Sichter eine hohe Durchsatzleistung, bei einem hohen Feingutausbringen und wenig Grobkorn-Fehlkorn im
Feingut.
Nachteilig ist jedoch, daß sich bei dieser Bauweise eine relativ lange und damit schwere Welle ergibt. Die beiden Feingut-Sichtluft-Auslaßräume
sind nämlich von je einem knieförmig gebogenen Rohrstück gebildet, dessen Durchmesser in etwa dem Rotordurchmesser
entspricht. Die Rotorwelle ist beidseits durch diese gewölbten Auslaß-Rohrstücke hindurchgeführt, wobei die Wellendurchführung
ausreichend gegenüber der äußeren Atmosphäre abgedichtet
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sein muß. Beidseits der Wellendurchführung ist jeweils ein Lager für die Welle vorgesehen. Am oberen Ende der Welle sitzt eine
Riemenscheibe oder dgl..
Die Rotorwelle sowie der Sichterrotor insgesamt müssen entsprechend
dem großen axialen Abstand zwischen den Lagern kompakt und relativ massig ausgebildet sein, um die erforderliche Festigkeit
zu erzielen und Schwingungen zu vermeiden.
Aus DBP 2825400 ist bereits ein Zentrifugalkraftsichter vorbekannt,
dessen Rotorschaufeln an beiden Enden an je einem Stirnring befestigt sind und die beiden Stirnringe jeweils an ihrem
Außenumfang in einem hydrostatischen, aerostatischen oder elektromagnetischen Lager gelagert sind. Derartige Lager sind ziemlich
teuer, insbesondere bei dem großen Durchmesser der Stirnringe .
Ferner ist aus DBP 3712136 bereits ein Zentrifugalkraftsichter
bekannt, dessen Rotor mittels wenigstens eines mit einem Fluid spülbaren Lagers in dem Gehäuse gelagert ist, wobei das Lager
gleichzeitig als Dichtung zwischen Rotorwelle und Gehäuse dient. Dabei handelt es sich aber um einen Zentrifugalkraftsichter mit
nur einseitiger Sichtluft-Feingut-Absaugung, wobei sich die der Absaugseite gegenüberliegende Stirnscheibe des Rotors unmittelbar
neben einer Gehäusewand befindet, in welcher die Rotorwelle gelagert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zentrifugalkraftsichter
der eingangs genannten Art, also vorzugsweise einem Sichter mit beidseitiger Feingut-Sichtluft-Absaugung, den Abstand
der Lager der Rotorwelle zu vermindern; dabei soll ein Optimum
08 02
3 -
erreicht werden zwischen der Forderung nach ungehindertem Feingut-Sichtluft-Auslaß
einerseits und geringem Lagerabstand und somit kurzer, leichter Rotorwelle andererseits.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegeben.
Gemäß der Erfindung ist also der Durchtritt der Welle durch die Stirnseiten des Gehäuses axial nach innen, zu dem Sichterrotor
hin versetzt und in dieser nach innen versetzten Wellendurchführung ist jeweils ein Lager der Rotorwelle untergebracht. Der
sich nach innen erstreckende Ansatz bzw. die Einwölbung zur Aufnahme des Lagers nimmt nur einen relativ kleinen Raum ein, so
daß der verbleibende Querschnitt für den ungehinderten Feingut-Sichtluft-Auslaß genügt. Da die Rotorwelle entsprechend dem geringeren
Abstand der Lager leichter und dünner wird, wird auch der Raumbedarf für die Lager entsprechend geringer. Im gleichen
Verhältnis werden die auftretenden Kräfte kleiner, so daß entsprechend geringere Querschnitte oder Wandstärken ausreichen.
Somit ist also an beiden Stirnseiten des Rotors je ein großer Auslaßraum vorhanden, auch ist die Rotorwelle außerhalb des bzw.
räumlich getrennt von dem Auslaßraum gelagert, aber ohne daß deshalb die Lager außerhalb bzw. jenseits der axialen Erstreckung
der Auslaßräume angeordnet sind; vielmehr weist jeder Auslaßraum erfindungsgemäß einen zentralen inneren Ansatz bzw. eine Einwölbung
oder Einbuchtung auf, in welcher je ein Lager bzw. eine Lagerung untergebracht ist, wodurch wie erwünscht der Abstand der
beiden Lager voneinander bedeutend verringert wird.
Auch bei Sichtern mit nur einseitigem Feingut-Sichtluft-Auslaß kann die Rotorwelle in einem solchen sich axial nach innen erstreckenden
Ansatz, einer Einwölbung oder Einbuchtung untergebracht sein.
08 03
Der Abstand der Lager der Rotorwelle voneinander kann weiter dadurch
vermindert werden, daß die die Stirnringe des Rotors mit der Rotorwelle verbindenden radialen Arme nach innen, aufeinander
zu geneigt sind.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß sich der das Lager umgebende Auslaßraum in Achsrichtung nach außen schneckenförmig bzw. schraubenförmig erweitert.
An derjenigen Stelle des Umfangs, wo dieser sich in Strömungsrichtung
schneckenförmig erweiternde Auslaßraum seinen größten Strömungsquerschnitt erreicht, also nach 360 Grad bzw.
einer vollen Windung gegenüber dem Ursprung der schnecken- bzw. schraubenförmige Ausbildung, schließt sich eine vorzugsweise
tangentiale Auslaßleitung an.
Abgesehen von der strömungstechnisch günstigen Gestaltung eines
solchen schneckenförmigen Auslaßraumes wird dadurch erreicht, daß das axial innen in dem Ansatz bzw. der Einwölbung untergebrachte
Lager von außen gut zugänglich ist, jedenfalls an dem relativ großen Umfangsbereich des Beginns bzw. Ursprungs der Auslaßschnecke
bzw. -schraube.
Im einzelnen ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Der Sichterrotor kann horizontal oder vertikal angeordnet sein.
Bei horizontaler Anordnung des Sichterrotors wird das zu sichtende Korngemenge am einfachsten zusammen mit der Sichtluft in
das Sichtergehäuse eingeführt, das Korngemenge ist also bereits relativ feinkörnig, so daß auch die gröberen Körner von der
Sichtluftströmung getragen werden. Unterhalb des Sichter-rotors ist ein großer, trichterförmiger Auslaßraum vorgesehen, in welchem
die Strömungsgeschwindigkeit stark abnimmt, so daß das Grobkorn nach unten in den Auslaßtrichter fällt.
Für ein gröberes zu sichtendes Korngemenge dürfte eine vertikale
Anordnung des Sichterrotors zweckmäßiger sein. Hierbei kann das
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zu sichtende Gemisch wie üblich von oben in den den Rotor umgebenden
Sichtraum eingegeben werden.
An der unteren Stirnwand des Gehäuses können mehrere trichterförmige
Grobgutauslässe in den Sichtraum einmünden, die sich je über einen Teil des Umfanges erstrecken. Ihre Bodenflächen können mit
einer harten, verschleißfesten und gleichzeitig glatten Beschichtung,
z. B. einer keramischen Glasur, versehen sein. Je glatter die Oberfläche ist, umso geringer kann ihre Neigung sein, wodurch
an axialer Höhe gespart wird.
Zur noch näheren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen
vertikal angeordneten Zentrifugalkraftsichter gemäß der Erfindung.
Figuren 2,3 und 4
zeigen Querschnitte nach den Linien II-II, HI-III, IV-IV in Fig. 1.
Figur 5 ist eine Seitenansicht des Sichters.
Der Sichter weist ein vertikal angeordnetes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 auf, in welchem ein Sichterrotor 2
drehbar ist. Das Sichtergehäuse hat einen tangentialen, sich über die gesamte Höhe erstreckenden Sichtluft-Einlaß 3. Mit radialem
Abstand von dem Gehäusemantel 4 ist ein Leitschaufelkranz 5 vorgesehen. Wiederum mit radialem Abstand von dem Leitschaufelkranz
ist der Lamellenkranz oder Schaufelkranz 6 des Sichterrotors vorgesehen. In den sich zwischen dem Leitschaufelkranz und dem
Rotorschaufelkranz erstreckenden, zylinderringförmigen Sichtraum 7 wird von oben das zu trennende Korngemenge eingegeben. Und zwar
ist oberhalb des Sichtraumes ein Ringkanal 8 zum Einblasen des Korngemenges vorgesehen, in den ein Anschlußstutzen 9 einmündet.
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Die Sichterschaufeln 6 sind zwischen einem oberen und einem unteren
Stirnring 10, 11 festgehalten; von den Stirnringen erstrecken sich im wesentlichen radiale Arme 13 zu auf der Welle
14 des Rotors 2 festsitzenden Naben 15. Zur Versteifung des Schaufelkranzes 6 ist noch ein mittlerer Haltering 10a vorgesehen,
der ebenfalls mit radialen Armen 13a und einer Nabe 15a fest mit der Rotorwelle 14 verbunden ist.
An beiden Stirnseiten des Sichterrotors 2 ist je ein Feingut-Sichtluft-Auslaßraum
17, 18 vorgesehen. Der Spalt zwischen je einem Stirnring 10, 11 des Sichterrotors 2 und der ihm gegenüberliegenden
ringförmigen Gehäusewandung ist derart abgedichtet, daß aus dem Sichtraum 7 keine groben Partikel in den Feingutraum 17
gelangen können. Hierzu ist in jedem der beiden Auslaßräume 17, 18 je ein Ringkanal 16 mit über den Umfang verteilten Anschlußbohrungen
16a vorgesehen.
Gemäß der Erfindung weisen der obere wie der untere Feingut-Auslaßraum
17, 18 je einen zentralen, sich axial nach innen erstreckenden Ansatz 19, 20 auf, in welchen je ein Lager 21, 22
für die Rotorwelle 14 eingesetzt ist. Dadurch ergibt sich ein im Vergleich zum Stand der Technik sehr kleiner Abstand zwischen den
beiden Lagern 21, 22, und damit eine entsprechend kurze und leichte Rotorwelle.
Die radialen Arme 13 zwischen den Stirnringen 10, 11 und der Rotorwelle 14 sind nach innen, aufeinander zu geneigt, wodurch
die beiden Radiallager 21, 22 noch weiter nach innen versetzt sein können, also die Rotorwelle noch kurzer wird.
Jedes Lager 21, 22 ist gegenüber dem Innenraum durch eine Ringspaltdichtung
24, 25 abgedichtet, der über axiale und radiale Spülluftkanale 26 in der Welle Spülluft zugeführt wird.
Entsprechend dem konischen Lagergehäuse ist auf jeder Stirnschei-
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be 10, 11 ein konischer Ring 27 vorgesehen, wodurch die Strömung günstig geleitet und ein zusätzlicher Dichtspalt gebildet werden.
Die beiden Feingut-Auslaßräume 17, 18 sind schraubenförmig bzw. schneckenörmig von jeweils einer zylindrischen äußeren Ringwand
29, einer zylindrischen inneren Ringwand 30 und einer sich zwischen den beiden Ringwänden 29, 30 erstreckenden, schraubenförmig
axial nach außen geneigten bzw. ansteigenden, in Draufsicht kreisringförmigen Stirnwand 31 gebildet. In der inneren Ringwand
30 bzw. dem erwähnten Ansatz 19, 20 sind jeweils die Lager 21, 22 für die Rotorwelle untergebracht.
An die äußere Ringwand 29 schließt sich oben, radial nach außen zu der ringförmige Gemischeinlaßkanal 8 an. Gemäß Fig. 2 ist der
Anschlußstutzen 9 geneigt und tangential gegenüber dem Ringkanal 8 ausgerichtet. Die Unterseite des Ringkanals ist mit einem sich
in Strömungsrichtung erweiternden, spiralförmigen Ausschnitt 8a versehen, so daß das Sichtgut gleichförmig über den Umfang
verteilt wird.
Oberhalb des oberen Auslaßraumes 17 ist eine ringförmige Platte 33 oder Konsole vorgesehen, auf welcher der Motor bzw. der Antrieb
montiert ist. Am oberen Ende des Ansatzes ist ein Axiallager 34 vorgesehen, welches das Gewicht des Sichterrotors
trägt.
An der gegenüberliegenden, also unteren Gehäusestirnseite sind vier trichterförmige Grobkorn-Auslässe 35 vorgesehen, die sich
je über ein Viertel des Umfangs erstrecken und zwischen denen das untere Lager 22 von der Seite her gut zugänglich ist.
Jeder der vier Grobkorn-Auslässe 35 besteht somit aus einer inneren
und einer äußeren gewölbten vertikalen Wand 35a, 35b und einer radialen, in Richtung auf je einen Auslaßstutzen 35e geneigten
Wand 35c, 35d.
08 07
1 | Gehäuse | V M "'iff5'· | 30 | innere Ringwand |
2 | Sichterrotor | 31 | Stirnwand | |
3 | Sichtluft-Einlaß | 32 | ||
4 | Gehäusemantel | 33 | Platte | |
5 | Leitschaufelkranz | 34 | Axiallager | |
6 | Schaufelkranz | 35 | Grobkorn-Auslässe | |
7 | Sichtraum | 35a | Wandung (gewölbt) | |
8 | Ringkanal | 35b | Wandung (gewölbt) | |
8a | Aussschnitt | 35c | Wandung (gewölbt) | |
9 | Anschlußstutzen | 35d | Wandung (gewölbt) | |
10 | Stirnring | 35e | Auslaßstutzen | |
10a | Haltering | |||
11 | Stirnring | |||
12 | ||||
13 | Arm | |||
13a | Arm | |||
14 | Welle | |||
15 | Nabe | |||
15a | Nabe | |||
16 | Ringkanal | |||
16a | Bohrung | |||
17 | Feingut-Sichtluft-Auslaßraum | |||
18 | Feingut-SichtIuft-Auslaßraum | |||
19 | Ansatz | |||
20 | Ansatz | |||
21 | Lager | |||
22 | Lager | |||
23 | ||||
24 | Dichtung | |||
25 | Dichtung | |||
26 | Spülluftkanäle | |||
27 | Ring | |||
28 | ||||
29 | äußere Ringwand | |||
074 | 07 01 | |||
* | * a ** ·· • * |
Claims (1)
- DIPL.-ING. KARL1JUr-GENKR-EUTZ-ZUGELASSENBEIMEUROPÄISCHENPATENTAMTEUROPEANPATENT ATTORNEYDipl.-Ing. Karl Jürgen Kreutz, Osterwaldstraße 149,8OSOS MünchenOSTERWALDSTRASSE149 D-80805 MÜNCHENTELEFON O 89-3 6132 89Anmelder in: telefax &ogr; 89-3 ei 84 52GmbH, Köln Deutsche Bank, Konto-Nr.6300750 (BLZ 70070010)Postgiroamt München, Konto-Nr. 405 774-802 (BLZ 700100 80)Unser Zeichen/ourref. Ihr Zeichen/your ref. Datum/dateOMY 94121 GBM 22.02.1995SchutzansprücheZentrifugalkraftsichter, dessen Rotorwelle sich wenigstens an einem der beiden axialen Enden durch einen Feingut-Sichtluft-Auslaßraum hindurch nach außen erstreckt, dadurch gekennzeichnet,daß jeder Auslaßraum (17, 18) einen sich axial nach innen erstreckenden Ansatz (19, 20) bzw. eine Einwölbung aufweist, in welchem/welcher ein Lager (21, 22) für die Rotorwelle aufgenommen ist.Zentrifugalkraftsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die die Stirnringe (10, 11) des Rotors mit der Rotorwelle(14) verbindenden radialen Arme (13) - zur Verminderung des Abstandes der beiden Lager - nach innen, aufeinander zu geneigt02 03* a · · f mZentrifugalkraftsichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der das Lager (21, 22) umgebende Feingut- Auslaßraum (17, 18) in Achsrichtung nach außen schneckenförmig bzw, schraubenförmig erweitert.Zentrifugalkraftsichter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Feingutauslaßräume (17, 18) ein Ringkanal (16) zur Zuführung von Spülluft zu je einer Dichtung zwischen einem Stirnring (10, 11) und der diesem gegenüberliegenden Gehäusewand vorgesehen ist.Zentrifugalkraftsichter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Gehäusestirnseite mehrere, sich je über einen Teil des Umfangs erstreckende, in Seitenansicht im wesentlichen keilförmige Grobkorn-Sammel- und Auslaßräume (35) vorgesehenZentrifugalkraftsichter nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Sichtguteinlaß-Ringkanals (8) einen sich in Strömungsrichtung spiralförmig erweiternden Aussschnitt (8a) zur gleichmäßigen Verteilung des Sichtgutes über den Umfang aufweist.02
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