DE3540682A1

DE3540682A1 - Zick-zack-sichter

Info

Publication number: DE3540682A1
Application number: DE19853540682
Authority: DE
Inventors: Klaus Kadesch
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1985-11-16
Filing date: 1985-11-16
Publication date: 1987-05-21

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von partikelförmigem Schüttgut mit unterschiedlichen Fallge schwindigkeiten der einzelnen Partikel in gasförmigen Medien mit einem von zick-zack-förmigen Wänden begrenzten Kanal für die Aufwärtsbewegung einer Gasströmung und mindestens einer Zuführvorrichtung für das partikel förmige Schüttgut im oberen Bereich des Kanals.

Durch die Firmendruckschrift "Multi-Plex Zickzacksichter Typ MZF, MZM" der Firma Alpine AG in Augsburg, BRD, ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung be kannt, die für folgende Anwendungen vorgesehen ist:

- Trennen von Gütern, die sich infolge ihrer Form schwer sieben lassen,
- Trennen etwa gleichgroßer Teile nach spezifischem Gewicht,
- Trennen von Teilen der gleichen Siebfraktion nach der Dicke und
- Trennen von Massengütern, bei denen das Sieben Schwierigkeiten und Kosten verursacht.

Bei der bekannten Vorrichtung besteht der Kanal, in dem der Trennvorgang stattfindet, aus einem Schacht mit rechteckigen Querschnitten, wobei die durch die Schwer punkte aller Querschnittsflächen gehende Schachtachse im Zick-Zack verläuft. Im Prinzip handelt es sich dabei um ein vielfach geknicktes Rohr mit rechteckigem Querschnitt, wobei die Längsachsen der einzelnen Rohrab schnitte in einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen. Es ist auch durchaus bekannt, eine Vielfachanordnung derartiger Sichtrohre vorzusehen.

Derartige, bekannte Zick-Zack-Sichter haben sich als Laborgeräte auch zur Abtrennung kleinerer Feinpulver chargen bewährt. Bei der Behandlung von kugelförmigem Metallpulver hat sich jedoch gezeigt, daß die übliche Konfiguration der Zick-Zack-Kammer mit Rechteckquer schnitt keine absolut befriedigende Trennschärfe mehr gewährleistet.

Dies liegt offenbar daran, daß der Zick-Zack-Kanal an zwei gegenüberliegenden Seiten durch im Zick-Zack angeordnete ebene Flächen, an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Seiten jedoch durch vertikale durchgehende ebene Flächen begrenzt ist, und daß sich an den dadurch gebildeten vier Ecken Pulver ansammelt und ungesichtet an den vertikalen Flächen, von denen aus es nicht in den Gasstrom zurückge worfen werden kann, nach unten fällt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahin gehend zu verbessern, daß auch kugelförmiges Metall pulver mit verbesserter Trennschärfe gesichtet werden kann.

Die Bedeutung der Aufgabenstellung wird insbesondere damit begründet, daß kugelförmiges Metallpulver mit außerordentlich engem Durchmesser-Spektrum in großen Mengen auf dem Gebiet der Pulvermetallurgie benötigt wird. Es geht dabei darum, Bauteile mit komplizierten Formen und/oder für hohe thermische, mechanische und chemische Belastung aus Metallpulver zu pressen.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der ein gangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß da durch, daß die Wände des Kanals von Kegelstumpf flächen begrenzt sind, deren Erzeugende einen zick-zack förmigen Verlauf aufweisen.

Unter "Kegelstumpfflächen" werden die Mantelflächen von Kegelstümpfen verstanden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kanals werden sowohl die störenden Ecken als auch die vertikalen ebenen und durchgehenden Flächen ver mieden, so daß sämtliche Pulverpartikel der Wechselwirkung zwischen den Wandflächen des Kanals und der Gasströmung ausgesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß dadurch eine wesentlich höhere Trenn schärfe speziell bei kugelförmigem Metallpulver moglich ist, d.h. auch noch Partikel, die nur relativ geringe Durchmesserunterschiede und ein hohes spezifisches Ge wicht aufweisen, können noch sauber voneinander getrennt werden.

Im Prinzip bestehen sowohl die inneren als auch die äußeren Wandflächen aus den Kegelflächen von massiven oder hohlen Kegelstümpfen, wobei die Kegel flächen entlang von konzentrischen bzw. koaxialen Kreisen ohne Durchmessersprünge ineinander über gehen.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Kegel stumpfflächen einerseits ein rotationssymmetrisches Innenteil, andererseits ein rotationssymmetrisches Außenteil bilden, und wenn der maximale Durchmesser des Innenteils kleiner ist als der minimale Durch messer des Außenteils. Auf diese Weise läßt sich das Innenteil zum Zwecke einer Demontage in axialer Richtung leicht aus dem Außenteil herausnehmen, was beispielsweise zu Reinigungs- und Wartungszwecken gelegentlich erforderlich ist. Es ist alsdann nicht erforderlich, die gesamte Vorrichtung in einzelne Ringe oder Scheiben zu zerlegen. Dabei schafft die erfindungsgemäße Rotationssymmetrie optimale Voraussetzungen für eine zuver lässige Abdichtung der Vorrichtung, um diesen mit einem Schutz- bzw. Inertgas betreiben zu können.

Es ist weiterhin von Vorteil, die Zuführvorrichtung für die Partikel mit mehreren Auslaßöffnungen aus zustatten, die äquidistant auf den Umfang des Kanals verteilt sind.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Radiusdifferenz zwischen Außenteil und Innenteil im Bereich der Gas einleitung im unteren Teil des Sichters von unten nach oben zunächst zunimmt und zum oberen Ende wieder abnimmt. Auf diese Weise wird das einströmende Gas zunächst gleichförmig auf den Umfang verteilt und alsdann vor dem Eintritt in den eigentlichen Sicht kanal beschleunigt.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher er läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine vollständige Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-D in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Trennvorrichtung 1 mit einem Kanal 2 dargestellt, der von einem Außenteil 3 und von einem Innenteil 4 begrenzt wird. Die auf einander zugerichteten Wände des Kanals werden von Kegelflächen 3 a/3 b bzw. 4 a/4 b gebildet. Dies geschieht dadurch, daß das Innenteil 4 aus einer Reihe von spindelförmigen Rotationskörpern 4 c zusammengesetzt ist, während das Außenteil 3 aus einer Reihe von ringförmigen Rotationskörpern 3 c zusammengesetzt ist. Diese Rotationskörper 3 c und 4 c werden dabei in Richtung auf den Kanal 2 durch die besagten Kegelflächen 3 a/3 b bzw. 4 a/4 b begrenzt, die gemäß den Ausführungen in der allgemeinen Be schreibung angeordnet und ausgerichtet sind.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Vorrichtung eine Zuführ vorrichtung 5 für das partikelförmige Schüttgut, die durch drei äquidistant auf den Umfang verteilte Pulverleitungen gebildet wird, die an ihrer Durch dringungsstelle durch das Außenteil 3 Auslaß öffnungen 6 besitzen, von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist.

Zum Außenteil 3 gehören noch ein Kopfteil 3 d und ein Fußteil 3 e, zwischen denen die einzelnen Rotations körper 3 c unter Zwischenschaltung von Dichtungen mit Hilfe von Zugankern 7 eingespannt sind.

In analoger Weise gehören zum Innenteil 4 ein Kopfteil 4 d und ein Fußteil 4 e, welche die Rotationskörper 4 c zusammenhalten, die auf einen Zuganker 8 aufgereiht sind. Kopfteil 4 d und Fußteil 4 e sind dabei so ge staltet, daß sie einen strömungsgünstigen Übergang zwischen den unmittelbar angrenzenden Rotations körpern 4 c und dem Zuganker 8 gewährleisten.

Das Fußteil 3 e ist mit einer tangential angeordneten Gaszuleitung 9 verbunden, die in einen Bereich ein mündet, in dem das Fußteil 3 e seinen größten Durch messer aufweist. Im Zusammenwirken mit der Kegel fläche 3 b des unmittelbar angrenzenden Rotations körpers 3 c und der äußeren Kegelfläche 4 f des Fußteils 4 e wird erreicht, daß die Radiusdifferenz zwischen dem Außenteil 3 und dem Innenteil 4 von unten nach oben zunächst zunimmt und zum oberen Ende hin wieder ab nimmt. Dies dient - wie bereits beschrieben - zur Vergleichmäßigung der Gasverteilung auf dem Umfang und zur Beschleunigung der Strömung in Richtung auf eine Gasableitung 10, die zugleich auch zum Austritt der Feinpulveranteile dient. Die Gasableitung 10 ist als Rohrkrümmer ausgebildet und mit einer konzentrischen Öffnung 11 im Kopfteil 3 d verbunden. Der Zuganker 8 ist durch die Gasableitung 10 hindurchgeführt und stützt sich auf ihr mittels eines Rohrstutzens 10 a und einer Spannmutter 12 ab.

An das Fußteil 3 e schließt sich noch eine Boden platte 13 an, die über einen Flansch 14 und einen Rohrstutzen 15 mit einem Auffangbehälter 16 für den Grobpulveranteil verbunden ist.

Wie insbesondere aus den Fig. 2, 3 und 4 hervor geht, sind alle wesentlichen Bauteile Rotations körper bzw. von Rotationsflächen begrenzt und kon zentrisch bzw. koaxial zueinander angeordnet. Ledig lich für die Gaszu- und -ableitungen gelten andere Voraussetzungen, die jedoch auf die Rotationssymmetrie der übrigen Bauteile ausgerichtet sind. Es versteht sich, daß der Zuganker 8 und damit die Systemachse A-A-senkrecht verlaufen.

Claims

1. Vorrichtung zum Trennen von partikelförmigem Schüttgut mit unterschiedlichen Fallge schwindigkeiten der einzelnen Partikel in gas förmigen Medien mit einem von zick-zack-förmigen Wänden begrenzten Kanal für die Aufwärtsbewegung einer Gasströmung und mindestens einer Zuführ vorrichtung für das partikelförmige Schüttgut im oberen Bereich des Kanals, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wände des Kanals (2) von Kegel stumpfflächen, (3 a, 3 b bzw. 4 a, 4 b) begrenzt sind, deren Erzeugende einen zick-zack-förmigen Ver lauf aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kegelstumpfflächen (4 a, 4 b) einer seits ein rotationssymmetrisches Innenteil (4), andererseits (3 a, 3 b) ein rotationssymmetrisches Außenteil (3) bilden und daß der maximale Durchmesser des Innenteils kleiner ist als der minimale Durchmesser des Außenteils.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung zur Zuführung der Partikel um 120 Grad auf den Umfang des Kanals (2) verteilte Auslaßöffnungen (6) besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Radiusdifferenz zwischen Außenteil (3) und Innenteil (4) von unten nach oben zunächst zunimmt und zum oberen Ende hin wieder abnimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rotationssymmetrische Außenteil (3) zu Be obachtungszwecken mindestens teilweise aus durch sichtigem Werkstoff besteht.