DE4423815A1 - Mühlensichter - Google Patents
MühlensichterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Mühlensichter, insbesondere
einen Wälzmühlensichter, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wälzmühlensichter, welche in einer Walzenschüsselmühle oder
in einer Wälzmühle, beispielsweise in einer Luftstrommühle
integriert angeordnet oder auf diese aufgesetzt sein
können, können als statische oder dynamische Sichter ausge
bildet sein.
Bekannt sind außerdem Kombinationen eines statischen und
eines dynamischen Sichters, welche dann auch als Hochef
fektsichter bezeichnet werden.
Ein Hocheffektsichter für eine Wälzmühle ist unter der Be
zeichnung Jalousie-Kreiselsichter bekannt. Als dynamischer
Sichter ist ein Kreisel- oder auch Leistenrotorsichter an
geordnet, der von konzentrischen, ineinander gesteckten Ko
nen unterschiedlicher Durchmesser unter Ausbildung eines
Sichtraumes umgeben ist. Eine erste Sichtwirkung wird durch
eine koaxiale Drallströmung des aus dem Schaufelkranz am
Umfang des Mahltellers austretenden Fluidstromes erreicht,
welche eine erste Grobgutabscheidung in einer Randzone be
wirkt. Eine vorteilhafte zweite Sichtwirkung wird durch die
Jalousie-Konen erreicht, indem das aufwärts strömende
Fluid-Mahlgut-Gemisch Strömungsumlenkungen mit Aufwärts-
und Abwärtsströmung und anschließend einer Radialströmung
ausgesetzt wird, wodurch ein zweiter Anteil an Grobgut aus
geschieden wird. Außerdem erfolgt eine Sichtung an den kon
zentrischen ineinander gesteckten Jalousie-Konen, die wie
ein statischer Fliehkraft-Sichter arbeiten und einen drit
ten Anteil an Grobgut entfernen. Eine weitere Sichtung er
folgt während der Abwärtsbewegung des Mahlgut-Fluidstromes,
so daß ein beträchtlicher Anteil an Grobgut bereits ent
fernt ist, bevor der dynamische Sichtvorgang im Leistenro
tor durchgeführt wird.
Ein weiterer Hocheffekt- bzw. Hochleistungssichter ist in
zKG, 46. Jahrgang (1993) Heft 8, Seite 444 bis 450, Bild 7,
beschrieben. Dieser Sichter weist einen zylindrischen Lei
stenrotor und einen konzentrisch angeordneten Leitflügel
kranz auf. Hierbei soll eine möglichst effektive Tangenti
alströmung zwischen dem statischen Leitapparat und dem Lei
stenrotor erzeugt werden, damit die Grobpartikel nicht an
den Rotor gelangen können. Nachteile sind ein erhöhter
Druckverlust und ein zunehmender Verschleiß der Leitflügel,
insbesondere bei hohen Partikelkonzentrationen.
Demgegenüber zeigen die Jalousie-Kreiselsichter im Betrieb
einen relativ geringen Verschleiß und auch einen niedrige
ren Druckverlust.
Nachteilig ist jedoch, daß die starre Ausbildung der Jalou
sie einer Optimierung der Verfahrensparameter durch den sta
tischen Leitapparat entgegensteht und daß eine Anpassung
und Optimierung lediglich im Bereich der dynamischen Sich
tung, beispielsweise mit Hilfe der Rotordrehzahl, möglich
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
hocheffektiven Mühlensichter, insbesondere einen Wälzmühlen
sichter zu schaffen, der bei einer besonders einfachen Kon
struktion eine außerordentlich hohe Flexibilität und Opti
mierung der Sichtprozesse ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteil
hafte Ausgestaltungen sind in der Figurenbeschreibung und
in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, die Vorteile ei
nes Hocheffekt-Jalousiesichters beizubehalten, die Effizienz
des Sichters, insbesondere des Leitapparates, aber durch
überraschend einfache Maßnahmen erheblich zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist als dynamischer Sichter ein Leistenro
tor oder Korbsichter angeordnet und als statischer Leitap
parat sind mehrere ringförmige Leitflügelkränze, wenigstens
ein unterer und ein oberer Leitflügelkranz, konzentrisch
zum dynamischen Sichter und unter Ausbildung eines
ringförmigen Sichtraumes vorgesehen. Um eine abrupte,
rechtwinklige Umlenkung einer am Mühlengehäuse aufwärts
transportierten Fluid-Mahlgut-Strömung an einer flachen
Sichterdecke zu vermeiden, welche zu einer Abbremsung der
Strömung und zu einer Anreicherung mit Partikeln in Dec
kennähe führen würde, ist erfindungsgemäß in einem an den
oberen Leitflügelkranz angrenzenden Bereich der Sichterdec
ke eine Umlenkeinrichtung vorgesehen, welche eine sanfte,
gerichtete Umlenkung der Fluid-Mahlgut-Strömung und eine
Abwärtsströmung oder -bewegung in den Sichtraum bewirkt.
Die Umlenkung erfolgt in einem Winkel von größer 90° bis
nahezu 180°, wobei durch eine definierte Ausbildung der Um
lenkeinrichtung mit Anordnung der mehreren Leitflügelkränze
eine Beschleunigung des Partikelstromes und eine Geschwin
digkeitssteigerung in der Tangentialströmung erreicht wird.
Dies ist vorteilhaft, da sich dadurch die Trennkorngrenze
des Sichters herabsetzen läßt. Besonders vorteilhaft ist
die Möglichkeit, die Leitflügelkränze, welche insbesondere
gleiche Abmessungen aufweisen und axial übereinander ange
ordnet sind, derart zu verstellen, daß der Strömungsquer
schnitt eines Leitflügelkranzes partiell oder über den
ganzen Umfang geschlossen ist. Insbesondere kann durch eine
tangentiale Anstellung der vertikalen Leitflügelkränze eine
Blockierung des Strömungsquerschnittes erreicht werden. In
dem beispielsweise der untere Leitflügelkranz vollständig
geschlossen wird, kann die Radialgeschwindigkeit im oberen
Leitflügelkranz entsprechen erhöht werden, wodurch
veränderte Sichteffekte und Trenngrenzen erreicht werden.
Die Anordnung eines statischen Leitapparates aus mehreren
übereinander angeordneten Leitflügelkränzen ermöglicht so
mit eine Änderung der Trenngrenze über die Höhe des stati
schen Sichters. Diese Möglichkeit kann unter anderem auch
dazu genutzt werden, im Bereich des oberen Leitflügelkran
zes eine gröbere Trenngrenze einzustellen als im Bereich
des unteren Leitflügelkranzes, wodurch eine Nachsichtung
des Grobguts erreicht wird. Unter Berücksichtung des Sicht
effektes aufgrund der Drallströmung des aus dem Schaufel
kranz am Umfang der Mahlschüssel austretenden Fluidstroms
wird bereits aufgrund der immanenten Tendenz zu expandie
ren, Grobgut durch Fliehkraft an die Gehäusewand von Mühle
und Sichter geschleudert, welches in einer strömungsberu
higten Randzone durch Schwerkraft nach unten fällt. Damit
wird ein erster Anteil an Grobgut aus dem Sichtgut ausge
schieden, noch bevor dieses in den Sichter gelangt. Zu
sammen mit der Umlenkungssichtung im Bereich der Umlenkein
richtung und an den mehreren Leitflügelkränzen ist die
Fluid-Mahlgut-Strömung bereits von einem hohen Anteil an
Grobgut befreit, noch bevor der eigentliche dynamische
Sichtvorgang am Leistenrotor bzw. Kreiselsichter durch
geführt wird. Dieser rotierende Stabkorb erhöht die tangen
tiale Geschwindigkeit des Fluid-Partikel-Gemisches, wobei
die erzeugten Fliehkräfte wesentlich von der Rotordrehzahl
bestimmt werden.
In einer zweckmäßigen konstruktiven Ausbildung weisen die
übereinander angeordneten mehreren Leitflügelkränze mitein
ander fluchtende Befestigungsachsen auf, die im Bereich der
Umlenkeinrichtung an der Sichterdecke befestigt sind. Mit
Hilfe von Stellhebeln und/oder Schaltringen können die
Leitflügel einzeln oder gleichzeitig bezüglich ihrer radia
len Ausrichtung verstellt werden.
In einer Weiterbildung ist die Verstellmöglichkeit der
Leitflügelkränze nicht nur auf die tangentiale Ausrichtung
zur teilweisen oder vollständigen Blockierung des
Strömungsquerschnitts eines Leitflügelkranzes gerichtet,
sondern umfaßt auch eine horizontale bzw. radiale Verstel
lung der Leitflügelkränze zur Änderung des Abstandes zwi
schen diesem statischen Sichtsystem bzw. Leitapparat und
dem dynamischen Sichter. Dies gestattet es, die Kornvertei
lung des Fertiggutes gezielt zu beeinflussen.
In einer besonders einfachen Ausbildung ist gemäß der Er
findung vorgesehen, einen Randbereich der Sichterdecke als
Umlenkeinrichtung auszubilden und mit einer umlaufenden
Wölbung mit definierten Neigungswinkeln zu versehen. Sinn
vollerweise ist die Wölbung im Querschnitt konkav, halb
kreisförmig oder auch als gleichschenkliges Trapez ausge
bildet. Als Neigungswinkel sind ein außenseitiger
Anströmwinkel und ein innenliegender Umlenkwinkel vorgese
hen, die bei einer bevorzugten mittigen Anordnung der Befe
stigungachsen der Leitflügelkränze gleich ausgebildet sind.
Auf diese Weise wird eine sanfte Umlenkung der Mahlgut-
Fluid-Strömung erreicht, bei der es nicht zu einer abrupten
Abbremsung kommt und eine Anlagerung von Partikeln
weitgehend vermieden wird.
Ein wesentlicher Sichteffekt wird im Sichtraum durch eine
Fallstromwirkung in der Abwärtsströmung erreicht, bei der
die Schwerkraft wirken kann.
Wesentlich ist die Ausbildung der Umlenkeinrichtung bzw. der
Wölbung in der randseitigen Sichterdecke oberhalb des Sich
terrotors. Bevorzugt weist die Wölbung eine Höhe von etwa
der halben Höhe eines Leitflügelkranzes auf, wobei die
Leitflügelkränze im wesentlichen ebenfalls oberhalb des
Sichterrotors angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist bei mehreren Leitflügelkränzen vorge
sehen, daß der obere Leitflügelkranz mit einer Hohlachse und
die darunter angeordneten Leitflügelkränze mit Hohl- bzw.
Massivachsen, welche in der jeweils oberen Hohlachse
geführt sind, an der Sichterdecke, bevorzugt im Zentrum der
Wölbung der Umlenkeinrichtung befestigt sind.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb der
Leitflügelkränze eine sich konisch verjüngende Zwischenwand
angeordnet, die im Bereich des Leistenrotors den Sichtraum
begrenzt und in einen Grießeaustrag im Zentrum der Mahlwal
zen endet. Mit dieser Zwischenwand bzw. dem Grießeaustrag
wird vermieden, daß die entgegen einer aufsteigenden Fluid-
Mahlgut-Strömung zurückfallenden Grobpartikel zu einem
größeren Druckverlust in der Mühle und im Sichter führen.
Außerdem wird ein störender Druckverlust vermieden, indem
der Wälzmühlensichter eine Bauhöhe aufweist, die zu einer
reduzierten Strömungsgeschwindigkeit führt. Damit wird die
Effektivität der Sichtung verbessert und gleichzeitig eine
Verschleißreduzierung erreicht.
Die Erfindung soll nachstehend anhand einer Zeichnung wei
ter erläutert werden. In dieser zeigt eine einzige Figur in
eine schematische Darstellung einen Wälzmühlensichter
gemäß der Erfindung.
Der Wälzmühlensichter 1 ist im Beispiel auf eine Wälzmühle
aufgesetzt, von welcher neben zwei Mahlwalzen 17, einer ro
tierenden Mahlschüssel 20 und einem die Mahlschüssel 20 um
gebenden Schaufelkranz 21 ein Mühlengehäuse 19 als Aus
schnitt dargestellt sind.
Der Wälzmühlensichter 1 weist ein konisch ausgebildetes
Sichtergehäuse 2 und eine Sichterdecke 3 auf, in deren Be
reich die Feingutaustragsöffnung 24 angeordnet ist. Das zu
mahlende Aufgabegut wird über ein axial angeordnetes Fall
rohr 22 der Mahlschüssel 20 zugeführt. Eine konusförmige
Grießeaustragsöffnung 18 reicht bis in den Bereich der
Mahlwalzen 17 und geht in eine Zwischenwand 16 über, die
bis zu Leitflügelkränzen 7, 8 eines statischen Leitappa
rates 6 reicht. Von der Zwischenwand 16 und einem Leisten
rotor 10 ist ein ringförmiger Sichtraum 5 gebildet, in den
der Fluid-Mahlgut-Strom 4 (nur im linken Bereich darge
stellt) nach einer sanften Umlenkung im Bereich einer Um
lenkeinrichtung 9 gelangt. Vor der dynamischen Sichtung mit
Hilfe des Leistenrotors 10 bzw. eines Kreiselsichters wird
der Fluid-Mahlgut-Strom 4 in einer Abwärtsströmung der
Schwerkraftwirkung ausgesetzt. Die zu sichtende Fluid-Mahl
gut-Strömung 4 wird in einer aus der vom Schaufelkranz 21
aufsteigenden Drallströmung, die im Bereich die Innenwan
dung des Mühlengehäuses 19 bzw. des Sichtergehäuses 2 auf
steigt, in einem von der Zwischenwand 16 und dem Sichter
gehäuse 2 gebildeten, sich nach oben konisch verjüngenden
Zwischenraum 26 bis zur Umlenkeinrichtung 9 im Bereich
der Sichterdecke 3 geführt.
Diese Umlenkeinrichtung 9 ist in dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel als Wölbung 12 in einem Randbereich der
Sichterdecke 3 und eines statische Leitapparates 6 ausge
bildet. Die Wölbung stellt im Querschnitt ein gleichschenk
liges Trapez dar, dessen Grundfläche nach unten zum Sicht
raum 5 und Zwischenraum 26 offen ist. Im Bereich der Um
lenkeinrichtung 9 ist der statische Leitapparat 6, welcher
aus einem unteren Leitflügelkranz 7 und einem axial darüber
angeordneten, oberen Leitflügelkranz 8 besteht, befestigt,
so daß ein funktionales Zusammenwirken der Leitflügelkränze
7, 8 und der Umlenkeinrichtung 9 gewährleistet ist. Die
Wölbung 12 der Umlenkeinrichtung 9 befindet sich oberhalb
des Sichterrotors 10 und weist definierte Neigungswinkel
auf, um eine Anlagerung von Partikeln der Fluid-Mahl
gut-Strömung 4 weitgehend auszuschließen. In diesem
Ausführungsbeispiel sind die Neigungswinkel, die einen
außenrandseitigen Anströmwinkel und einen inneren Umlenk
winkel umfassen, identisch ausgebildet. Bei einer klöpper
bodenähnlichen Ausführung beträgt der Anströmwinkel und der
Umlenkwinkel bezogen auf eine Horizontale jeweils etwa 45°.
In einer mittigen Anordnung sind die Leitflügel des oberen
Leitflügelkranzes 8 jeweils über Hohlachsen 13 und darunter
in einer weitgehend identischen Ausbildung, die Leitflügel
des unteren Leitflügelkranzes 7 über Massivachsen 14, welche
in der oberen Hohlachse 13 geführt sind, befestigt. In die
sem Ausführungsbeispiel ist eine unterschiedliche Anstel
lung der Leitflügel bzw. Leitflügelkränze 7, 8 vorgesehen,
um eine Fluid-Mahlgut-Strömung 4, welche im Bereich der Um
lenkeinrichtung 9 in den Sichtraum 5 durch eine wenigstens
90° und maximal 180°-Umlenkung gelangt, nach einer
Abwärtsströmung einer radialen Strömung des Sichterrotors
10 auszusetzen. Vorteilhaft sind die individuellen winkli
gen Einstellungen der zwei übereinander angeordneten
Leitflügelkränze 7, 8, welche eine Vielfalt von Einstel
lungsvarianten zulassen. Durch die Verstellvarianten der
Leitflügelkränze können die zugeführten Fluid-Mahlgut-Ströme
auf unterschiedliche Umlenkbahnen gezwungen werden und so
mit jeweils unterschiedlichen und durch die Einstellungen
optimierten Fliehkräften ausgesetzt werden. Besonders vor
teilhaft ist die Vorabscheidung von Grobkornfraktionen
durch eine Sichtung der Drallströmung und im Bereich der
zwei Leitflügelkränze 7, 8 des statischen Leitapparates 6,
wodurch das Sichtgutangebot in dem dynamischen Leistenrotor
10 reduziert ist. Es besteht die Möglichkeit, einen varia
blen Prozentsatz an Grobpartikeln in dem Feingut zuzulassen
bzw. einzustellen. Ein weiterer Vorteil ist der besonders
geringe Verschleiß, der auf eine relativ niedrige
Strömungsgeschwindigkeit des besonders effektiven Sichters
zurückzuführen ist.
Claims (10)
1. Mühlensichter, insbesondere Wälzmühlensichter, mit
statischem und dynamischem Sichter, sowie mit
einem zwischen diesen Sichtern ausgebildeten,
ringförmigen Sichtraum, wobei als statischer Sichter
ein Leitflügel aufweisender, radial außen angeord
neter Leitapparat (6) und als dynamischer Sichter ein
Leistenrotor (10) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der statische Leitapparat (6) mehrere Leitflügel kränze aufweist und daß wenigstens ein unterer (7) und ein oberer Leitflügelkranz (8) angeordnet sind und
daß in einem an den oberen Leitflügelkranz (8) angren zenden Bereich eine Umlenkeinrichtung (9) vorgesehen ist, durch welche eine aufsteigende Fluid-Mahl gut-Strömung (4) einer gerichteten Umlenkung von größer 90° in den Sichtraum (5) mit Abwärtsströmungsrichtung zuführbar ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der statische Leitapparat (6) mehrere Leitflügel kränze aufweist und daß wenigstens ein unterer (7) und ein oberer Leitflügelkranz (8) angeordnet sind und
daß in einem an den oberen Leitflügelkranz (8) angren zenden Bereich eine Umlenkeinrichtung (9) vorgesehen ist, durch welche eine aufsteigende Fluid-Mahl gut-Strömung (4) einer gerichteten Umlenkung von größer 90° in den Sichtraum (5) mit Abwärtsströmungsrichtung zuführbar ist.
2. Mühlensichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitflügelkränze (7, 8) axial übereinander und
verstellbar angeordnet sind und mit einer etwa verti
kal ausgerichteten Befestigungsachse (11) im Bereich
der Umlenkeinrichtung (9), insbesondere an der Sichter
decke (3), befestigt sind.
3. Mühlensichter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkeinrichtung (9) in einem Randbereich der
Sichterdecke (3) als eine Wölbung (12) mit einer
definierten Neigung, insbesondere mit einem definierten
Anström- und Umlenkwinkel, ausgebildet ist und daß die
Leitflügelkränze (7, 8) im Zentrum der Wölbung (12) der
Sichterdecke (3) angeordnet sind.
4. Mühlensichter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wölbung (12) im Querschnitt konkav,
halbkreisförmig oder als gleichschenkliges Trapez mit
einer nach unten gerichteten Öffnung ausgebildet ist.
5. Mühlensichter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der Wölbung (12) etwa der halben Höhe des
oberen Leitflügelkranzes (8) entspricht.
6. Mühlensichter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitflügelkränze (7, 8) unabhängig voneinander
oder gemeinsam verstellbar sind und daß die radiale oder
tangentiale Verstellung einzeln oder gleichzeitig bei
allen Leitflügeln eines Leitflügelkranzes (7, 8)
durchführbar ist.
7. Mühlensichter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Verstellung der Leitflügelkränze (7, 8) Stell
hebel vorgesehen sind, welche jeweils mit einer Hohl
achse (13) der Leitflügel des oberen Leitflügelkranzes
(8) und mit einer Massivachse (14) der Leitflügel des
unteren Leitflügelkranzes (7) verbunden sind, wobei die
Massivachse (14) in der Hohlachse (13) geführt ist.
8. Mühlensichter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der Leitflügelkränze (7, 8) eine sich in
Richtung Mahlraum (15) konisch verjüngende Zwischenwand
(16) angeordnet ist, die im Bereich des Leistenrotors
(10) den Sichtraum (5) begrenzt und in einer Grieße
austragöffnung (18) im Bereich von Mahlwalzen (17)
einer Wälzmühle endet.
9. Mühlensichter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der Zwischenwand (16) und dem Sichter- (2) und
Mühlengehäuse (19) ein Ringraum (26) gebildet ist,
welcher sich in Richtung der aufsteigenden
Fluid-Mahlgut-Strömung (4) verengt.
10. Mühlensichter nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zentrales Fallrohr (22) zur Mahlgutaufgabe
angeordnet ist, welches bis nahe zur Grießeaustrags
öffnung (18) reicht.
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