DE29708311U1

DE29708311U1 - Siebvorrichtung

Info

Publication number: DE29708311U1
Application number: DE29708311U
Authority: DE
Original assignee: GERICKE KARL OTTO
Current assignee: GERICKE KARL OTTO
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2007-05-10
Also published as: DE19809422A1

Description

TERMEER STEINI^n^R-&-PAFri"NIER GBR

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.

Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch

Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse

D-81679 MÜNCHEN D-33617 BIELEFELD

GERPOl/97 10.4.1997

Karl-Otto Gericke

Berliner Str. 21a 31860 Emmerthal

SIEBVORRICHTUNG

TERMEER STEINMEISTER & PARTNER GSRV ... GERPOl/97

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, mit einem sich nach unten verjüngenden Siebbehälter in der Form eines Rotationskörpers mit vertikaler Achse.

Solche Siebvorrichtungen werden insbesondere in löeswerken zum Trennen von Wasser und Sand eingesetzt. Beispiele herkömmlicher Siebvorrichtungen dieser Art werden in DE 39 26 082 C2 und in DE 35 15 891 Al beschrieben.

Bei den bekannten Siebvorrichtungen wird das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch tangential im oberen Bereich des Siebbehälters zugeführt, so daß es sich auf einer schraubenförmigen Bahn an den geneigten, als Siebe ausgebildeten Wänden des Siebbehälters abwärts bewegt. Das Wasser wird dabei durch die kombinierte Schwerkraft- und Fliehkraftwirkung radial nach außen durch die Siebe hindurch abgeführt, während der Sand durch die Flüssigkeitsströmung und durch Schwerkraftwirkung zur Austragöffnung am unteren Ende des Siebbehälters transportiert wird. Bei diesen Vorrichtungen kann es je nach Beschaffenheit des Siebgutes zu einem bereichsweisen Anhaften der Fest-Stoffanteile an den Wänden des Siebbehälters kommen, so daß der Feststofftransport beeinträchtigt wird und die Siebfläche nicht optimal genutzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Feststofftransport im Siebbehälter zu verbessern und die Siebleistung zu erhöhen.
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Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 6 angegeben.

Bei der Lösung nach Anspruch 1 ist der Siebbehälter um seine Achse drehantreibbar.

Durch die Rotation des Siebbehälters wird die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung verbessert. Die Wände des Siebbehälters können deshalb ohne Beeinträchtigung der Siebwirkung relativ steil angeordnet sein, so daß durch entsprechend hohe Schwerkraftwirkung ein verbesserter Feststofftransport im Siebbehälter erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, daß die zum Radius proportionale Flieh-

TER MEER STEINMEISTER & pr«3TN5R &bgr;&ogr;&Kgr;&iacgr;"* . · · GERPOl/97

kraft wegen der Verjüngung des Siebbehälters nach unten hin abnimmt. Im oberen Bereich des Siebbehälters, wo das Siebgut aufgrund des hohen Flüssigkeitsgehaltes noch eine hohe Fließfähigkeit hat, wird somit die Flüssigkeit wirksam abzentrifugiert. Mit abnehmender Höhe wird die Fliehkraft im Verhältnis zur Schwerkraft immer kleiner, so daß die resultierende Kraft, die auf den Feststoffanteil wirkt, eine immer größere Vertikalkomponente erhält. Hierdurch ist sichergestellt, daß das zunehmend entwässerte Siebgut an den Wänden des Siebbehälters nach unten rutscht und nicht an den Wänden anhaftet. Wenn der Zulauf, über den das Gemisch in den Siebbehälter zugeführt wird, stationär ist, ergibt sich zudem der Vorteil, daß das Siebgut gleichmäßig auf dem Umfang des Siebbehälters verteilt wird.

Bei der Lösung nach Anspruch 6 ist im oberen Bereich des Siebbehälters eine rotierende Verteilscheibe für das Siebgut angeordnet.

Durch diese Verteilscheibe wird das Siebgut im wesentlichen radial nach außen abgeschleudert und somit gleichmäßig auf dem inneren Umfang des Siebbehälters verteilt. Zugleich erhält das Siebgut auf diese Weise einen Drall, so daß es spiralförmig an den Wänden des Siebbehälters nach unten strömt.

Da das Siebgut beim Auftreffen auf die Wände des Siebbehälters eine große radiale Geschwindigkeitskomponente hat, wird die Flüssigkeit rasch nach außen durch das Siebmaterial hindurch abgeführt. Auch bei dieser Lösung können deshalb die Wände des Siebbehälters so steil angeordnet sein, daß ein störungsfreier Transport der Feststoffanteile durch Schwerkraftwirkung sichergestellt wird.

Die beiden oben beschriebenen Lösungen lassen sich vorteilhaft miteinander kombinieren.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei rotierendem Siebbehälter kann der Drehantrieb aktiv mit Hilfe eines Motors oder wahlweise auch passiv durch tangentiale Zufuhr des Siebgutes erfolgen. Ebenso kann bei Verwendung einer rotierenden Verteilscheibe auch der Antrieb der Verteilscheibe wahlweise aktiv oder passiv erfolgen. Für einen passiven Antrieb können beispielsweise geeignet angeordnete Turbinen-

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schaufeln auf der Verteilscheibe und/oder oberhalb der Verteilscheibe auf einer mit dieser verbundenen Welle angeordnet sein.

Wenn die rotierende Verteilscheibe mit einem rotierenden Siebbehälter kombiniert wird, können die beiden rotierenden Elemente starr miteinander verbunden sein, so daß nur ein einziger Antrieb benötigt wird und somit eine konstruktive Vereinfachung erreicht wird. Andererseits haben getrennte Antriebe für die Verteilscheibe und den Siebbehälter den Vorteil, daß die Verteilung des Siebgutes durch differentielle oder gegenläufige Rotation der Verteilscheibe und des Siebbehälters verbessert werden kann.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Siebvorrichtung.

Die Siebvorrichtung weist ein im wesentlichen quaderförmiges Gestell 10 auf, das durch vertikale Stützen 12 und mindestens ein Querhaupt 14 gebildet wird. An dem Querhaupt 14 ist mittig ein vertikales Schutzrohr 16 befestigt, in dem mit Lagern 18 eine vertikale Welle 20 gelagert ist. Die Welle 20 ist über ein an ihrem oberen Ende befestigtes Antriebsrad 22, beispielsweise eine Riemenscheibe, mit Hilfe eines nicht gezeigten Elektromotors antreibbar. Am unteren Ende der Welle 20 ist eine Verteilscheibe 24 befestigt, die durch mehrere radiale Rippen 26 versteift ist.

Die Verteilscheibe 24 liegt etwa in Höhe des oberen Endes eines trichterförmigen Siebbehälters 28, dessen Wände als Siebe mit Sieböffnungen von beispielsweise 0,25 bis 0,5 mm ausgebildet sind. Das untere Ende des sich nach unten verjüngenden Siebbehälters 28 bildet einen Auslaufstutzen 30, der in einem Lager 32 drehbar gelagert ist. Am oberen Rand des Siebbehälters 28 ist ein zylindrischer Kragen 34 angebracht, der an seinem äußeren Umfang durch mehrere an dem Gestell 10 montierte Reibrollen 36 abgestützt wird. Mindestens eine der Reibrollen 36 ist durch einen nicht gezeigten Motor antreibbar, so daß der Siebbehälter 28 um seine vertikale, zu der Welle 20 koaxiale Achse in Drehung versetzt werden kann.

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Der untere Endbereich der Welle 20 ist von einem an dem Schutzrohr 16 befestigten haubenförmigen Zulauf 38 umgeben, der sich nach unten auf die Verteilscheibe 24 öffnet und an den ein Zulaufrohr 40 angeflanscht ist.

Etwas unterhalb des unteren Endes des Siebbehälters 28 ist auf Traversen 42 des Gestells 10 ein Ablaufblech 44 befestigt, das mit einem Stutzen 46 den Auslaufstutzen 30 des Siebbehälters umgibt und von dem Stutzen 46 aus nach außen hin abfällt. Das Ablaufblech 44 bildet den Boden eines Behälters 48, an den ein Ablaufrohr 50 angeschlossen ist.

Das Lager 32 für den Auslaufstutzen 30 ist in dem Stutzen 46 des Ablaufbleches 44 befestigt. Eine Haube 52, die das untere Ende des Siebbehälters 28 wasserdicht umschließt, übergreift den Stutzen 46 und schützt das Lager 32 gegen Feuchtigkeit.

Das Siebgut, beispielsweise ein Gemisch aus Wasser und Sand, wird über das Zulaufrohr 40 zugeführt und über den Zulauf 38 zentral auf die rotierende Verteilscheibe 24 aufgegeben. Durch die Reibungswirkung der Verteilscheibe 24 sowie durch die Rippen 26 wird das Siebgut in Drehung versetzt, so daJ3 es durch Fliehkraftwirkung radial nach außen geschleudert wird. Vom Rand der Verteilscheibe 24 fällt das Siebgut in einer auswärts und abwärts gerichteten Bewegung auf die trichterförmige Wand des Siebbehälters 28. Zugleich hat das Siebgut dabei einen Drall um die vertikale Achse, so daß das Siebgut gleichmäJ3ig auf dem Umfang des Siebbehälters verteilt wird. Wenn das Siebgut auf die als Siebe ausgebildeten Wände des gleichfalls rotierenden Siebbehälters 28 auftrifft, tritt das Wasser aufgrund der Trägheitskräfte durch das Siebmaterial hindurch und gelangt so in den Behälter 48, aus dem es über das Ablaufrohr 50 abgeführt wird. Der Sand wird durch das Siebmaterial zurückgehalten und wird durch die ständig über die Verteilscheibe 26 zugeführte Trübe nach unten gespült. Die Abwärtsbewegung wird durch das Eigengewicht des Sandes unterstützt. Durch Reibung an den Wänden des Siebbehälters wird der feuchte Sand dabei in Drehrichtung des Siebbehälters mitgenommen. Auf seinem Weg nach unten "wird daher der feuchte Sand durch die Zentrifugalwirkung zunehmend entwässert. Aufgrund der Verjüngung des Siebbehälters nimmt der Radius der Kreisbahn, auf der sich der Sand bewegt, stetig ab. Da die Fliehkraft linear mit dem Radius abnimmt, gewinnt die Schwerkraft gegenüber der Fliehkraft mehr und mehr die Ober-

TERMEER STEINMEISTER & PWBTNER CSSR'.'" .'\"'l GERPOl/97

hand, so daß der Sand, obwohl seine Fließfähigkeit abnimmt, durch Schwerkraftwirkung weiter nach unten rutscht und schließlich relativ trocken durch den Auslaufstutzen 30 herabfällt.

Durch die oben geschilderten Effekte wird eine äußerst wirksame Trennung von Sand und Wasser und ein zuverlässiger, störungsfreier Betrieb der Siebvorrichtung erreicht. Durch Variieren der Drehzahl und gegebenenfalls der Drehrichtung der Verteilscheibe 24 und des Siebbehälters 28 (gleich- oder gegenläufig) können die Betriebsparameter im Hinblick auf das jeweils zu verarbeitende Siebgut optimiert werden.

In der Zeichnung ist strichpunktiert ein Antriebsrad 54 (Riemenscheibe oder Zahnrad) angedeutet, das am oberen Ende des Kragens 34 des Siebbehälters befestigt ist und den Auslauf 38 umgibt. Dieses Antriebsrad 54 kann wahlweise für den Antrieb und/oder die Lagerung des Siebbehälters 28 genutzt werden, sofern der Antrieb bzw. die Lagerung nicht über die Reibrollen 36 erfolgt.

Claims

TERMEER STEINMEISTER & pffBTNHB CfBB:*** .".'"I GERPOl/97 SCHUTZANSPRÜCHE

1. Siebvorrichtung zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, mit einem sich nach unten verjüngenden Siebbehälter (28) in der Form eines Rotationskörpers mit vertikaler Achse, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebbehälter (28) um seine Achse drehantreibbar ist.

2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebbehälter (28) die Form eines Trichters hat.

3. Siebvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebbehälter (28) an seinem oberen Rand einen Kragen (34) aufweist, der durch an einem Gestell (10) montierte Reibrollen (36) gelagert und gegebenenfalls angetrieben ist.

4. Siebvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Siebbehälters (28) ein Gefälle von wenigstens 45°, vorzugsweise wenigstens 60° aufweisen.

5. Siebvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Siebbehälters durch tangentiale Zufuhr des Siebgutes in den oberen Bereich des Siebbehälters erfolgt.

6. Siebvorrichtung zum Trennen von Feststoff-Flüssigkeitsgemischen, mit einem sich nach unten verjüngenden Siebbehälter in der Form eines Rotationskörpers mit vertikaler Achse, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Siebbehälters (28) eine rotierende Verteilscheibe (24) für das Siebgut angeordnet ist.

7. Siebvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Verteilscheibe (24) im wesentlichen radial verlaufende Rippen (26) angeordnet sind.

8. Siebvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Verteilscheibe (24) eine vertikale Welle (20) vorgesehen ist, die einen oberhalb der Verteilscheibe angeordneten Zulauf (38) für das

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Siebgut durchsetzt.

9. Siebvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilscheibe (24) unabhängig von dem Siebbehälter

(28) antreibbar ist.

10. Siebvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilscheibe (24) und der Siebbehälter (28), beispielsweise über radiale Stege, starr miteinander verbunden sind.

11. Siebvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dajS die Verteilscheibe (24) durch das tangential zugeführte und/oder auf Turbinenschaufeln geleitete Siebgut antreibbar ist.