DE3632069A1 - Kontinuierlich betreibbares luftstrahlsieb - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierlich betreibbares Luftstrahlsieb nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Als Luftstrahlsieb wird eine Vorrichtung zur pneumatischen Siebung bezeichnet, bei der die gesamte Förderluft für das Feingut aus mindestens einer Düse kommt, die sich unterhalb des Siebes in geringem Abstand und parallel zum Sieb bewegt. Die Luft durchdringt die Siebfläche zuerst im scharfen Strahl von der Feingutseite her zum Freiblasen der Siebfläche und zur Auflockerung des Siebgutes und dann in sanfter Strömung vom Siebgutraum her zurück zur Feingutseite, wobei das Feingut pneumatisch durch die Siebmaschen gefördert wird.

Das erste bekannt gewordene kontinuierlich arbeitende Luftstrahlsieb ist ein rotierendes Trommelsieb (DE-PS 11 93 344), bei dem ein Luftstrahl von außen mittels einer Schlitzdüse längs des Siebtrommelmantels in die Trommel geblasen wird, durch den das an einer Stirnseite der Siebtrommel aufgegebene Siebgut aufgewirbelt und das Feingut durch das Sieb nach außen getragen wird.

Nachteilig dabei ist, daß die zur Verfügung stehende Siebfläche nur etwa zur Hälfte genutzt wird, daß die Verweildauer des Siebgutes auf dem Sieb, die zur vollständigen Trennung in Feingut und Grobgut erforderlich ist und die im wesentlichen vom Gut selbst und von der Maschenweite des verwendeten Siebes abhängt, sich nur unzureichend beeinflussen läßt, daß wegen der rotierenden Trommel keine vollständige Trennung von Aufgabe- und Feingutseite möglich ist, so daß grobes Gut in das Feingut gelangen kann, und daß letztlich auch die Siebleistung relativ gering ist.

Es wurde daher bereits (u.a. in "Aufbereitungs-Technik", Nr. 7/1980, S. 337 bis 345) ein kontinuierlich betreibbares Luftstrahlsieb mit ebener, rechteckiger Siebfläche vorgeschlagen. Bei diesem Sieb sollen mehrere Schlitzdüsen mit gleichbleibendem Abstand zueinander unter der Siebfläche in Richtung des Gut­ transportes auf dem Sieb bewegt werden, wobei die aus den senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Düsenmündungen austretenden Luftstrahlen neben dem Freiblasen der Siebmaschen und dem pneumatischen Transport des Feingutes auch den Guttransport auf dem Sieb übernehmen müssen.

Abgesehen davon, daß dieser Vorschlag eine aufwendige und daher teuere Konstruktion zur Erzeugung der Düsenbewegung erfordern würde, treten bis auf den Umstand, daß hier Aufgabe- und Feingutseite vollständig voneinander getrennt sind, die gleichen Nachteile auf wie bei dem vorher beschriebenen Trommelsieb.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kontinuierlich betreibbares Luftstrahlsieb mit ebener, rechteckiger Siebfläche und zumindest einer unterhalb der Siebfläche angeordneten und parallel zu dieser bewegbaren Schlitzdüse zu schaffen, das konstruktiv einfach gestaltet ist, das die volle Nutzung der zur Verfügung stehenden Siebfläche zuläßt und bei dem die Verweildauer des Siebgutes auf dem Sieb leicht variiert werden kann.

Als Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Siebfläche als Boden einer geschlossenen Schwingförderrinne mit Vibratorantrieb auszubilden, die Mündung der Schlitzdüse in Länge der Siebfläche parallel zur Längsseite der Siebfläche anzuordnen und die Schlitzdüse senkrecht zur Förderrichtung der Schwingförderrinne über die Breite der Siebfläche zu bewegen.

Dadurch wird erreicht, daß nun Siebvorgang und Guttransport entkoppelt sind und unabhängig voneinander beeinflußt werden können. Darüberhinaus bewirkt die Schwingförderung mit kleiner Schwingamplitude eine starke Auflockerung der sich beim Siebvor­ gang auf dem Sieb bildenden Gutmatten, die zu einer raschen und gleichmäßigen Gutverteilung auf dem Sieb und einen beschleunigten Siebvorgang führt.

Gegenüber einem Luftstrahl-Trommelsieb gleichgroßer Siebfläche - ein Vergleich mit dem Luftstrahlsieb nach "Aufbereitungs- Technik" ist nicht möglich, da dieses nur als theoretische Erörterung existiert - erlaubt das erfindungsgemäß ausgebildete Luftstrahlsieb eine drei- bis viermal höhere Gutbeladung der Luft und eine neun- bis zehnmal höhere spezifische Siebflächenbelastung, d.h. die neun- bis zehnfache Durchsatzmenge je Siebflächeneinheit.

Die Bewegung der Schlitzdüse läßt sich in einfacher Weise mit Hilfe eines Kurbeltriebs erzeugen, dessen Hub der Breite der Siebfläche entspricht. Eine weitgehendst trägheitskraftfreie Ausbildung ergibt sich, wenn der Kurbeltrieb aus zwei mit gleicher Drehzahl und -richtung umlaufende Kurbeln mit zueinander parallelen Achsen besteht, wobei die durch diese Achsen bestimmte Ebene senkrecht zur Siebfläche und parallel zur Längsseite der Siebfläche verläuft und die Kurbelzapfen der Kurbeln unmittelbar an der Schlitzdüse bzw. an starr mit ihr verbundenen Trägern drehbar gelagert sind, so daß ein Viergelenkgetriebe entsteht mit der Schlitzdüse als "Koppelstange". Jeder Punkt der Schlitzdüse bewegt sich dadurch mit gleich­ bleibender Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn, deren Durchmesser dem Hub des Kurbeltriebs und damit der Breite der Siebfläche entspricht. Die stets auch vorhandene Förderwirkung des aus der Schlitzdüse austretenden Luftstrahls dient hier dazu, das Siebgut quer zu der durch den Vibratorantrieb bewirkten Förderung in Längsrichtung des Siebes über das Sieb hin und her zu bewegen, so daß durch Überlagerung beider Bewegungen sich ein mäanderartiges Fortschreiten des Siebgutes auf dem Sieb ergibt, was eine wesentlich bessere Ausnutzung der Siebfläche ergibt als bei den bekannten Sieben.

Eine weitere Verbesserung und damit praktisch eine vollständige Nutzung der Siebfläche ergibt sich, wenn die Begrenzungswände der Schwingförderrinne so angeordnet werden, daß der von ihnen umschlossene Raum senkrecht zur Förderrichtung der Rinne einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Trapezes erhält, dessen längste Seite sich durch die Siebfläche ergibt. Dadurch wird erreicht, daß das aus einem Randbereich der Siebfläche hochgeblasene Siebgut zum gegenüberliegenden Siebrand getragen wird, so daß auch hier am Umkehrpunkt der senkrecht zu Förderrichtung der Schwingförderrinne verlaufenden Bewegungs­ komponente der Schlitzdüse der hinter der bewegten Düse entstehende gutfreie Siebstreifen für den Durchtritt des Fein­ gutes erhalten bleibt und somit ein Verlegen des Siebes verhindert wird.

Über die Drehzahl des Kurbeltriebes, die Neigung der Siebfläche und/oder die Schwingamplitude des Vibratorantriebes kann die Betriebsweise des Luftstrahlsiebes an das jeweilige Siebgut und an die Aufgabenstellung angepaßt werden.

Für die Siebfläche eines Luftstrahlsiebes werden grundsätzlich feinmaschige Siebgewebe mit Maschenweiten bis herab zu etwa 30 µ m verwendet. Wegen des notwendigerweise nur wenige Millimeter betragenden Abstandes zwischen Siebfläche und Schlitzdüsen ist es erforderlich, daß das Siebgewebe stets so straff gespannt ist, daß es nicht durch die sich durch Gutbelegung und Druckdifferenz zwischen Siebgut- und Feingutraum ergebende Belastung bis zur Berührung mit der Schlitzdüse ausbeult. Wegen der relativ geringen Festigkeit der Siebgewebe darf daher ihre Einspannweite ein bestimmtes Maß nicht überschreiten, so daß die die Siebleistung bestimmende Siebfläche nicht beliebig groß gemacht werden kann.

Zur Erzielung höherer Siebleistungen ist es daher vorteilhaft, mehrere Schwingförderrinnen mit gleicher Breite und Länge der Siebfläche in der dem verwendeten Siebgewebe angemessenen Größe in einem gemeinsamen, den Vibratorantrieb tragenden Rahmen zu befestigen und für jede Schwingförderrinne eine eigene Schlitzdüse vorzusehen, wobei alle Schlitzdüsen durch Träger fest miteinander verbunden und gemeinsam angetrieben werden.

Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung ein erfindungsgemäß ausgebildetes Luftstrahlsieb mit zwei Siebflächen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Luftstrahlsieb sowie

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schlitzdüsen und ihren Antrieb.

Bei dem Luftstrahsieb 1 sind zwei Siebflächen 2 in der als gemeinsamer Rahmen dienenden zweiflutigen Absaugwanne 3 befestigt und durch Deckel 4 abgedeckt. Diese Baueinheit ist im Gestell 5 über Federelemente 6 elastisch gelagert und trägt außen den als Unwuchtrüttler ausgebildeten Vibratorantrieb 7. Siebflächen 2 und Deckel 4 bilden somit geschlossene Schwingförderrinnen mit den Siebflächen 2 als Rinnenboden. Der Deckel 4 ist dabei so ausgebildet, daß der Querschnitt des von ihm und der Siebfläche 2 umschlossenen Raums senkrecht zur Förderrichtung die Form eines gleichschenkligen Trapezes aufweist, dessen längste Seite sich durch die Siebfläche 2 ergibt.

Unterhalb jeder Siebfläche 2 ist eine Schlitzdüse 8 in Form eines quaderförmigen, parallel zur Längsseite der Siebfläche 2 ausgerichteten Kastens angeordnet, in dessen der Siebfläche 2 gegenüberliegende Wandfläche die Düsenmündung angebracht ist und der über einen flexiblen Schlauch 9 mit dem durch die Absaugwanne 3 nach außen führenden Ansaugstutzen 10 für die Düsenluft verbunden ist. Die Schlitzdüsen 8 sind durch zwei Träger 11 zu einer Baueinheit verbunden. Die Bewegung der Schlitzdüsen 8 parallel zur den Siebflächen 2 wird durch den an der Absaugwanne 3 befestigten Kurbeltrieb 12 erzeugt. Dieser Besteht aus zwei drehbar gelagerten Kurbeln 13, deren zueinander parallele Achsen 14 eine senkrecht zu den Siebflächen 2 und parallel zu deren Längsseiten verlaufende Ebene bestimmen. An jedem Kurbelzapfen 15 ist ein Träger 11 gelenkig gelagert, so daß ein Viergelenkgetriebe entsteht, bei dem Kurbel und Schwinge gleichen Radius besitzen und die Koppelstange von der Baueinheit aus Schlitzdüsen 8 und Trägern 11 gebildet wird. Die Kurbeln 13 sind zusätzlich durch den Kettentrieb 16 mit Übersetzungsverhältnis 1:1 miteinander verbunden, so daß gewährleistet ist, daß die Kurbeln 13 mit gleicher Drehzahl und -richtung umlaufen. Der Antrieb erfolgt durch den am Gestell 5 befestigten, drehzahlverstellbaren Getriebemotor 17 über den Riementrieb 18. Die Schlitzdüsen führen dabei eine Translationsbewegung derart aus, daß ihre Mündungen stets parallel zu den Längsseiten der Siebflächen 2 verlaufen, wobei sich jeder Punkt der Schlitzdüsen mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt. Der Durchmesser dieser Kreisbahn ist gleich dem Hub des Kurbeltriebes 12 und entspricht somit etwa der Breite einer Siebfläche 2.

Das Siebgut wird mit einer luftdicht schließenden Aufgabevor­ richtung, z.B. einer Zellenschleuse 19, über ein mit elastischen Manschetten 20 mit den Deckeln 4 verbundenes Hosenrohr 21 den Siebflächen 2 an einem Ende aufgegeben und mit der durch die Schwingamplitude des Vibratorantriebs 6 bestimmten Förderge­ schwindigkeit in Längsrichtung über die Siebflächen gefördert. Dabei wird es von der aus den Schlitzdüsen 8 austretenden und die Siebflächen 2 in scharfem Strahl durchdringenden Luft aufgewirbelt und dispergiert. Das Feingut fördert die Luft dann in sanfter Strömung durch die Siebmaschen in die Absaugwanne 3, von wo es zusammen mit der Luft an den Austragstutzen 22 von einem hier nicht gezeichneten Ventilator abgesaugt und einem ebenfalls nicht dargestellten Abscheider (Zyklon und/oder Filter) zugeführt wird. Das Grobgut wird am anderen Ende der Siebflächen 2 luftdicht ausgetragen, z.B. mit einer Zellenschleuse 23.

Claims (8)

1. Kontinuierlich betreibbares Luftstrahlsieb mit ebener, rechteckiger Siebfläche und zumindest einer unterhalb der Siebfläche angeordneten und parallel zu ihr bewegbaren Schlitzdüse, von deren Mündung bei der Bewegung annähernd die gesamte Siebfläche bestrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebfläche (2) als Boden einer geschlossenen Schwingförderrinne (2, 4) mit Vibratorantrieb (7) ausgebildet ist, daß die Mündung der Schlitzdüse (8) etwa die Länge der Siebfläche aufweist und parallel zu deren Längsseite ausgerichtet ist und daß die Schlitzdüse senkrecht zur Förderrichtung der Schwingförderrinne bewegbar ist.

2. Luftstrahlsieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Schwingförderrinnen (2, 4) mit gleicher Breite und Länge der Siebfläche (2) in einem gemeinsamen, den Vibratorantrieb (7) tragenden Rahmen (3) befestigt sind und für jede Schwingförderrinne (2, 4) eine eigene Schlitzdüse (8) vorgesehen ist, wobei alle Schlitzdüsen durch Träger (11) fest miteinander verbunden sind.

3. Luftstrahlsieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewegung der Schlitzdüse bzw. der Schlitzdüsen (8) durch einen Kurbeltrieb (12) erzeugt wird, dessen Hub etwa der Breite der bzw. einer Siebfläche (2) entspricht.

4. Luftstrahlsieb nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kurbeltrieb (12) aus zwei mit gleicher Drehzahl und -richtung umlaufenden Kurbeln (13) besteht, deren zueinander parallele Achsen (14) eine senkrecht zur Siebfläche und parallel zur Längsseite der Siebfläche verlaufende Ebene bestimmen, und deren Kurbelzapfen (15) unmittelbar an der Schlitzdüse (8) bzw. den Trägern (11) drehbar gelagert sind.

5. Luftstrahlsieb nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehzahl der Kurbeln (13) einstell­ bar ist.

6. Luftstrahlsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungswände jeder Schwingförderrinne (2, 4) einen Raum umschließen, dessen Querschnitt senkrecht zu deren Förderrichtung ein gleichschenkliges Trapez ist, wobei sich die längste Seite dieses Trapezes durch die Siebfläche (2) ergibt.

7. Luftstrahlsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingförderrinnen (2, 4) zusammen mit den Schlitzdüsen (8) und deren Kurbeltrieb (12) um eine senkrecht zu ihrer Förderrichtung verlaufende Achse schwenkbar ist.

8. Luftstrahlsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingamplitude des Vibratorantriebs (7) in an sich bekannter Weise einstellbar ist.