CENTRIFUGAL SIFTER

Abstract: 1. A centrifugal air classifier comprising a substantially cylindrical housing (1), which is provided with an approximately tangential inlet (2) for classifying air and which contains an annular series of guide vanes (9), which is concentric with and radially spaced from the shell of the housing, and a classifying rotor (10), which is radially inwardly spaced from said guide vanes and comprises an annular series of blades (11) defining radial passages, wherein an inlet (72) for a mixture of particles to be classified opens into the classifying space disposed between the guide vanes (9) and the classifying rotor (10), an outlet (8) for coarse particles extends out of the classifying space at the lower end thereof, an outlet (3, 4) for fines-entraining classifying air is provided at the end of the rotor and has a diameter which is approximately as large as the inside diameter of the classifying rotor (10), and the inlet (2) for classifying air and the guide vanes (9) extend approximately over the same axial length as the classifying rotor (10), characterized in that the entire air classifier is pivotally movable about a horizontal axis.

Description: Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkraftsichter gemass dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Sichter, wie er aus der DT-OS 1 607 631 bereits bekannt ist, dient zum Sichten, d. h. zum Trennen eines Gemisches oder Gemenges von Körnern unterschiedlicher Grösse und/oder Form und/oder unterschiedlichen spezifischen Gewichtes in Grobgut bew. Grobkorn (Korngrösse oberhalb eines bestimmten Grenzkorndurchmessers) und in Feingut (Korngrösse unterhalb der Grenzkorngrosse). Das zu sichtende Korngemenge wird von oben in den Sichtraum (Ringraum zwischen Leitschaufelkranz und Sichtrotor) eingegeben; gleichzeitig strömt von aussen Sichtluft durch den Leitschaufelkranz in den Sichtraum, so dass die Sichtluft eine spiralige Bewegung beschreibt und dabei die Partikel in entsprechende Bewegungsbahnen mitreisst. In dem Sichtraum werden die Partikel den radial gerichteten, einander entgegengesetzten Widerstand- und Zentrifugalkräften ausgesetzt. FSr eine bestimmte radiale und axiale Luftgeschwindigkeit ergibt sich eine Grenzkorngrösse, für die die beiden Kräfte gleich gross sind. Die groberen Partikel (grösser als Grenzkorn) gelangen dabei früher oder später zum Grobkornauslass am unteren Ende des Sicht raumes. Das Feinkorn dagegen wird von der Sichtluft mitgerissen die durch die Kanäle des Sichtrades hindurch nach innen strömt und von einem axial an den Innenraum des Sichtrades anschliessen den Feingut-sichtluft-AuslaB abgesaugt wird. Das Feinkorn wird schliesslich von der Sichtluft abgetrennt oder abgeschieden, worauf die Sichtluft erneut in den Sichtlufteinlass eingegeben, also im Kreislauf geführt werden kann. Derartige Sichter dienen in erster Linie zur Gewinnung von Feingut mit möglichst geringer Korngrösse in enger Korngrössenverteilung; erstrebt wird eine obere Korngrösse (Grenzkorngrösse) von 2 bis 4 /um. Dieses sehr feine Korn wird vielfältig benötigt, z. B. als Füllstoff für Kunststoffe und Autoreifen. Das Grobkorn wird für andere Zwecke verwendet oder aber es wird nach einem weiteren Mahlvorgang wiederum Feingut abgezogen. Fur ein wirtschaftliches Arbeiten ist es also sehr wichtig, dass möglichst sämtliches in dem aufgegebenen Korngemenge enthaltenes Feingut beim Durchgang durch den Sichter abgeschieden wird, und zwar bei relativ grosser Durchsatzleistung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sichter dieser Art mit höherer Feingutausbringung zu schaffen, wobei die Feingutausbringung einstellbar sein soll. (Die "Feingut- ausbringung" ist der Anteil des ausgebrachten, also gewonnenen Feingutes an dem insgesamt in dem aufgegebenen Mischgut enthaltenen Feingut.) Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäss der Erfindung darin, dass der Sichter insgesamt um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Auf diese Weise kann - je nach der Schrägstellung - die Verweilzeit des Partikelgemisches in dem Sichtraum eingestellt werden, entsprechend der jeweiligen Korngrösse und der Dichte und anderer Einflussgrössen. Bei grösserer Verweilzeit wird ein höherer Prozentsatz des in dem Korngemenge enthaltenen Feingutes abgezogen. Ferner fallen insbesondere gröbere Partikel der Schwerkraft folgend auf den geneigten Sichtrotor, werden von diesem fortgeschleudert und prallen auf die Leitschaufeln auf. Hierdurch wird neben einem Zerkleinerungseffekt vor allem eine Desagglomeration erreicht, d. h. an Grobkorn anhaftendes Feinkorn wird von dem Grobkorn losgetrennt; dieses Feinkorn wird also mit durch den Sichtrotor hindurch abgezogen und geht nicht mit dem Grobkorn "verloren". In weiterer Ausgestaltung ist der Sichtrotor an seinen beiden Stirnenden von je einem Abweiserring umgeben. Diese Abweiser ringe bewirken eine Vergleichmässigung der Strömung und damit eine Erhöhung der Trennschärfe. Eine weitere Ausbildung besteht darin, dass für eine universale Verwendbarkeit des Sichters die einzelnen Leitschaufeln in radialer Richtung verschieblich sind. Die Leitschaufeln sind hierzu an ihren beiden Enden in den Gehäusedeckeln in radialer Richtung geführt und in den Führungen einstellbar. Auf diese Weise kann also die radiale Tiefe des Sichtraumes optimal eingestellt werden, derart, dass die Trennzone ziemlich nahe an dem Aussendurchmesser des Sichtrotors liegt. Hierdurch ist dafür gesorgt, dass alles Feinkorn in den rotornahen Bereich gelangt und durch die Sichtluft nach innen abgesaugt wird. Bei einer zu weit vom Sichtrotor entfernt liegenden Trennzone könnte nämlich Feingut mit dem Grobgut zusammen in'den Grobgutauslass gelangen. Insbesondere kann hierdurch die jeweilige Breite bzw. radiale Erstreckung des Sichtraumes optimal angepasst werden an die jeweils eingestellte Schrägstellung und damit an die Verweilzeit. Der erfindungsgemässe Sichter kann mit nur einem einzigen Feingut-Sichtluft-Auslass versehen sein, eine besondere Ausgestaltun besteht aber darin, dass sich an beiden Stirnseiten des Sichtrotors je ein Feingut-Sichtluft-Auslass anschliesst. Hierdurch wird bei Erhöhung des Feingutausbringens gleichzeitig die Durchsatzleistung vergrössert. Dank der beidseitigen Feingut-Sichtluft-Auslässe wird der Auslass-Querschnitt etwa verdoppelt, so dass sich trotz erhöhter Durchsatzleistung eine kleinere Strömungsgeschwindigkeit ergibt. Bei den bisherigen höheren Strömungsgeschwindigkeiten dagegen wird das Feingut so heftig gegen die Wandungen geschleudert, dass es dort haftet, insbesondere, wenn sich erst einmal eine erste Feingutschicht angesetzt hat. Damit verschlechtern sich die Strömungsverhältnisse fortlaufend, was auch eine Verkleinerung der Durchsatzleistung zur Folge hat. Vor allem aber platzen von Zeit zu Zeit Teile dieser sich lagenweise aufbauenden Ansätze (sogenannte "Eggshells") ab und gelangen so in das Feingut, wodurch dieses. unbrauchbar wird oder was jedenfalls zu grossen Schwierigkeiten führt. Man hat daher zur Vermeidung dieser Ansätze (Eggshells) die Strömungsgeschwindigkeit begrenzt, damit ist aber auch die Durchsatzleistung begrenzt. Erfindungsgemäss wird ein solches Ansetzen von Fein gut dadurch verhindert, dass die beiden Feingut-Sichtluft-Auslasse im rotornahen Bereich von je einer Kühlkammer umgeben sind. Kühlere Partikel haften weniger leicht an einer gekühlten Oberfläche. Hierbei sind vorteilhaft die Lager der beidseitig gelagerten Sichtrotorwelle in je einer Kuhlkammer angeordnet; die Lager werden also gleichzeitig gekühlt, was der Betriebssicherheit und einer langen Lebensdauer der Maschine zugute kommt. Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass an den Stirn enden des Sichtrotors je eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist, die durch je einen Kanal mit je einer der Kühlkammern in Verbindung steht. Durch diese Spülung wird verhindert, dass Grobgut aus dem Sichtraum in die Sichtluft-Feingut-Auslässe (bzw. in den Auslass) gelangt. 7ur näheren Erläuterung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben: Flug. 1 zeigt einen erfindungsgemässen Sichter im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt den Sichter von oben, links im Querschnitt und rechts in Draufsicht; Fig. 3 zeigt die Einzelheit III in Fig. 1, nämlich die Labyrinth ¯ dichtung mit Spülluftzufuhr aus der Kühlkammer. Der Sichter weist ein konzentrisches, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einem tangentialen Sichtluft-Eintritt 2 auf, in den die Sichtluft in Richtung der Pfeile 20 über die ganze axiale Höhe gleichmässig eintritt. Mit radialem Abstand von dem Gehäusemantel ist ein Leitschaufel kranz 9 in demGehäuse vorgesehen. Widerum mit radialem Abstand von dem Leitschaufelkranz 9 ist der Lamellenkranz 11 des Sichtrotors 10 vorgesehen. In den Sichtraum 23 zwischen Leitschaufel kranz 9 und Rotorlamellenkranz 11 wird von oben das'zu trennen de Korngemenge eingegeben. Und zwar ist in der oberen Gehäusewand ein Ringkanal 22 zum Einblasen des Korngemenges vorgesehen, in den ein Anschlussstutzen 7 einmündet. An der gegen überliegenden, also unteren Gehäusestirnseite ist ein trichter- förmiger Grobkornauslass 8 vorgesehen. An beiden Stirnseiten des Sichtrotors sind je ein Feingut-Sich - luft-Auslass 3, 4 in Form eines gebogenen Rohrstückes vorgesehen, deren Durchmesser in etwa dem Rotor-Innendurchmesser entspricht. Gemass der Erfindung ist der Sichter insgesamt um eine horizontale Achse schwenkbar. Bei dem vorliegenden Aus führungsbeispiel erstreckt sich die Schwenkachse 30 quer zu der durch die Auslässe 3, 4 bestimmten Ebene, auf etwa der Mitte zwischen den Auslässen 3, 4. Im einzelnen kann die Lagerung dieser Schwenkachse 30 in an sich bekannter Weise ausge PH, rt sein. flip Sichtluft-Feingut-Auslässe 3, 4 sind von je einer Kühl- luftkammer 17, 18 umgeben, denen über je einen Anschluss 19 Kühlluft zugeführt wird, wodurch ein Ansetzen von Feingut in in Auslässen verhindert wird. In den Kühlluftkammern 17, 18 ist auch die durch die grkrümmten Auslässe 3, 4 hindurchge führte Rotorwelle 10a beidseits in Lagerkonsolen 5, 6 gelagert. Die Lager werden also ebenfalls gekuhlt, Aufgrund eines Uberdrucks in den Kühlluftkammern 17, 18 kann kein Feingut in diese eindringen (siehe Pfeile an den Wellendurchführungen). Der Antrieb erfolgt mittels Keilriemenscheibe 12. Der Sichtrotor 10 ist an beiden Stirnseiten 13, 14 so geöffnet die ez dicht an die Auslässe 3, 4 anschliesst. Zwischen.dem Sichtrotor und dem Gehäuse befindet sich jeweils eine Dichtung 15, 16, die planscheibenartig oder labyrinthartig ausgebildet ist. Durch je einen Spülluftkanal 27 wird jeweils Spülluft aus den Kühlluftkammern 17, 18 zur Abdichtung zwischen Sichtraum 23 und den Auslässen 3, 4 eingeführt (Pfeil 19 in Fig. 3). Auf der Welle 1Oa des Sichtrotors sind mit radialen Durchtrittsöffnungen versehene Stützscheiben 24 aufgeschrumpft. Die Rotorenden sind an ihrem Aussenumfang von je einem Abweiserring 25, 26 umgeben.

Claims: Zentrifugalkraftsichter Patentansprüche 1. Zentrifugalkraftsichter mit einem im wesentlichen zylindrischen, mit einem etwa tangentialen Sichtlufteinlass versehenen Gehäuse, in dem mit radialem Abstand vom und zentrisch zu dem Gehäusemantel ein gehäusefester Leitschaufelkranz und mit radialem Abstand nach innen von diesem ein Sichtrotor mit einem radiale Kanäle bildenden Lamellenkranz angeordnet sind, wobei in den zwischen Leitschaufelkranz und Sichtrotor befindlichen Sicht raum oben ein Einlass für zu sichtendes Korngemenge einmündet und unten aus dem Sichtraum ein Auslass für Grobkorn ausmündet und sich an den Rotor stirnseitig ein Auslass für die mit Feingut beladene Sichtluft anschliesst, dessen Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Rotors entspricht, und wobei der Sichtlufteinlass und der Leitschaufelkranz sich über etwa die gleiche axiale Länge wie der Rotor erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Sichter insgesamt um eine horizontale Achse schwenkbar ist. 2. Sichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) an seinen beiden Stirnenden von je einem Abweiser-Ring (25, 26)umgeben ist. 3. Sichter nach Anspruch 1 oder 2; dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufeln des Leitschaufelkranzes (9) in ihrem radio len Abstand vom Sichtrohr (io) einstellbar sind. 4. Sichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich an beiden Stirnenden det'Siichtrotors je ein Feingut Sichtluft-Auslass (3, 4) anschliesst. 5. Sichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Feingut-Sichtluft-Auslass bzw. beide Feingut-Sichtluft Auslässe (3, 4) im rotornahen Bereich von je einer Kühlkammer (17, 18) umgeben ist bzw. sind. 6. Sichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Stirnenden des Sichtrotors je eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist, die durch je einen Kanal (27) mit je einer der Kühlluftkammern (17, 18) in Verbindung steht.

Inventors: BARTHELMESS, ULRICH
Applicants: OMYA GMBH
Application year: 1981
Main classification: B07B7
IPC codes: B07B11, B07B7