Einrichtung zum <B>Sichten von Gut</B> Das Hauptpatent betrifft einen Sichter, bei dem ein-Gemisch aus dem zu sichtenden Gut mit einem Gas, insbesondere Luft durch einen Diffusor geleitet wird. In dem Diffusor wird die Luft infolge der Quer schnittserweiterung verzögert.
Die im Luftstrom ent haltenen feinen Gutteilchen folgen dieser Ver zögerung, während die grösseren Gutteilchen infolge ihrer grösseren kinetischen, Energie, die ja von ihrer Masse abhängt, den Reibungswiderstand der Luft überwinden und nur wenig von ihrer Geschwindigkeit verlieren. Am Austrittsende des Diffusors ist ihre Geschwindigkeit erheblich grösser als die der Luft.
Die verschieden grossen Teilchen des Gutes un terscheiden sich also beim Verlassen des Diffusors durch ihre unterschiedliche Geschwindigkeit. Die Luft kann nach dem Verlassen des Diffusors seitlich abgelenkt werden. Dieser Ablenkung folgen wieder um ,die feinen Teilchen, die ja kaum noch eine Rela tivbewegung zum Luftstrom ausführen, während die grösseren Teilchen aus ihrer Flugrichtung wenig oder gar nicht abgelenkt werden.
Die feinen Teilchen wer den nach einer im Hauptpatent beschridbenen Aus- führungsform in einem dem Sichter nachgeschalteten Zyklon oder sonstigen Abscheider von dier Luft ge trennt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiteraus bildung des Sichters nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes dar. Gemäss der Erfindung wird eine schärfere Trennung des Feingutes von dem Grobgut dadurch erreicht,
dass neben der Diffusorwirkung auch noch eine Zyklonwirkung für die Trennung herangezogen wird. Hierbei kann ausserdem der ge- mäss einer im Hauptpatent erwähnten Ausführungs- form hinter den Sichter zu schaltende Abscheider für das Feingut in den Sichter eingebaut werden,
so dass der hinterzuschaltende Abscheider entfällt. Die Vor- teile dieser.Ausführungsform sind offensichtlich.
Bei den in der Hauptpatentschrift erläuterten Bei spielen wird das Gut-Luft-Gemisch im Falle eines rotationssymmetrischen Diffusors zentral dem Diffu- sorkanal zugeleitet.
Bei dieser Sichterausbildung be wegen sich die verschieden grossen Teilchen - unge ordnet über den Diffusorquerschnstt verteilt - in Strömungsrichtungdurch den Diffusor. Eine Verbes- serung,der Sichtwirkung ist zu erwarten, wenn es ge- lingt, den Teilchen im Diffusor nicht nur eine unter schiedliche Geschwindigkeit zu erteilen, sondern dar über hinaus die Teilchenbewegung so zu ordnen,
dass den Teilchen je nach Grösse eine bestimmte Strö- mungsbahn im Diffusorkanal zukommt.
Im Falle einer nach Korngrössen ungeordneten Strömung bewegen sich die Teilchen mit der ihrer Grösse eigentümlichen Geschwindigkeit, ungeordnet über den gesamten Querschnitt verteilt, durch den Diffusorkanal. Es bewegen sich gewissermassen ganze Gitter von Gutteilchen durch den Strö- mungskanal. Jedes dieser Gitter besteht aus Teil chen gleicher Grösse und somit aus gleicher Ge schwindigkeit.
Die geringste Geschwindigkeit haben die Gitter mit den feinsten Teilchen, deren Ge schwindigkeit der Luftgeschwindigkeit entspricht. Die grösste Geschwindigkeit haben die Gitter mit den grössten Teilchen.
Es ist einleuchtend, dass diese Git ter mit ihren unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufend aufeinänderprallen und sich in ihrer Bewe- g o ung beeinflussen, etwa so, dass grobe Teilchen auf feine Teilchen aufprallen, welche dann an den grösseren Teilchen haften bleiben.
Das führt zu einer Verfälschung des Kornbildes der später abgeschiede nen Fraktionen. Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, das Gut-Luft-Gemisch in Rotation zu versetzen, bevor es dem Diffusor zugeleitet wird. Es entsteht auf diese Weise in. dem Diffusor eine schraubenlinienförmige Strömung der Luft und des Gutes.
Für die Eigenbewegung der Teilchen in einem schraubenlinienförmig geführten Luftstrom gelten die bekannten Gesetze der Strömungslehre. Danach überwiegen bei den grösseren Teilchen die Fliehkräfte und bei den kleineren Teilchen die Reibungskräfte des sie mitführenden Luftstromes.
Die gröberen Teil chen werden wie in. einem Zyklon nach aussen ge schleudert, während die feineren Teilchen die Rei bungskräfte des Luftstromes nicht oder nur wenig überwinden können und daher mehr auf den inneren Strömungsbahnen verbleiben.
Diese Gesetzmässig- keiten gelten für die Teilchenbewegung sowohl im Wirbeler wie in einem anschliessenden Beschleuni- gerkanal und im Diffusorkanal.
Die Lage der Teilchen im Strömungskanal ist ab hängig von der Steilheit der schraubenlinienförmigen Luftströmung in axialer Richtung sowie von der ab soluten Geschwindigkeit des Luftstromes. Zur will kürlichen Erzielung unterschiedlicher Strömungen ist es daher zweckmässig, die Kanalbreiten durch Ver stellung der äusseren und/oder inneren Kegelwände einstellbar auszuführen.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Sichters nach der Erfindung, Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einge bautem Abscheider für das Feingut.
Gemäss Fig. 1 besteht der Sichter nach der Erfin- dung aus einem feststehenden Gehäuse, das im we sentlichen die Gestalt eines Doppelkegels hat. Das Gehäuse umschliesst einen in seiner Höhe verstellba ren Kern, der ebenfalls doppelkegelförmig ausgebil det ist.
Der Teil k der Wandung des Kernes, der genau parallel zum Teil i der Wandung des Gehäuses ange ordnet ist, bildet zusammen: mit letzterem den Diffu- sor h und einen Beschleunigerkanal g. Der Kern ist an einer Hohlspindel t1 aufgehängt, die mittels des Handrades u1 in senkrechter Richtung verstellt wer den kann.
Die Hohlspindel umschliesst eine weitere Spindel t2, die durch den Kern hindurchgeführt ist und trägt an ihrem unteren Ende den Trichter r.
Die Spindel t2 und damit auch der Trichter r können mit Hilfe des Handrades u2 gehoben und gesenkt werden. Der Trichter r schliesst an seinem unteren Ende an das fest mit dem Gehäuse verbundene Rohr p an und. wird von diesem geführt. Die Spindel t2 sichert die Lage des Kerns zum Gehäuse.
Gemäss Fig. 1 wird das Gut durch die Schurre a dem Aufgaberohr <I>d</I> und von dort dem Wirbeler <I>b</I> zugeführt. Durch die Rohrleitung c tritt die Luft tan- gential in das Wirbelergehäuse ein. Das Aufgaberohr <I>d</I> kann mit Schlitzen oder Leitblechen e und f verse hen sein, um eine gute Mischung des Gutes mit der Luft zu erreichen.
Innerhalb des Wirbelergehäuses b wird das Gut von der Luft mitgenommen und aufge lockert in den Beschleunigungskanal g gebracht. In folge der tangentialen Einführung der.
Luft in den Wirbeler durchströmt das Gut-Luft-Gemisch den Be- schleunigerkanal g und den anschliessenden Diffusor h schraubenlinienförmig. Die Luft durchströmt den Beschleunigungskanal g mit etwa konstanter Geschwindigkeit, denn seine Form ist so gewählt, dass überall ein gleich grosser Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht. Die Ab nahme der Kanalbreite zum Diffusor zu entspricht also dem zunehmenden. Durchmesser.
In diesem Be- schleunigungskanal werden die aus dem Wirbeler kommenden Gutteilchen beschleunigt. Während. nämlich die feinen Teilchen bereits im Wirbeler die Luftgeschwindigkeit annehmen, benötigen die grösseren Teilchen wegen ihrer grösseren Trägheit hierzu einen :
etwas längeren Weg. An der Eintritts stelle<I>l</I> in den Diffusor <I>h</I> haben die grossen und die kleinen Teilchen etwa die Luftgeschwindigkeit.
Durch das von der schraubenlinienförmigen Füh rung des. Luftstromes im Wirbeler und Beschleuniger erzeugte Fliehkraftfeld unterliegen die Teilchen im Luftstrom zusätzlich einer Zentrifugalbeschleuni- gung. Diese wirkt sich unterschiedlich auf die grossen und die kleinen Teilchen aus.
Während die grossen Teilchen, den Massenkräften folgend, nach aussen geschleudert werden, werden die feinen Teilchen, den Reibungskräften des Luftstromes folgend, auf den inneren Strömungsbahnen zurückgehalten. Die Teil chen sortieren sich also im Luftstrom nach ihrer Grösse, wobei an der Aussenwand des Strömungskanals sich vorzugsweise die gröberen Teilchen sammeln.
Diese Sortierung nach der Grösse der Teilchen bleibt auch im Diffusorkanal h erhalten, da ja hier ebenfalls eine spiralförmige Strömung herrscht.
Selbst aber wenn im Diffusor die schraubenlinien- förmige Strömung allmählich in eine gerade Strömung übergeht, bleibt die Sortierung der Teil chen erhalten, denn die graben Teilchen sind infolge der ihnen eigenen kinetischen Energie bestrebt, gera de aus, d. h.
in derselben Richtung, also an der Aus senwand entlang zu strömen. Die Fallgeschwindig keit, der sie ja ebenfalls unterliegen und die sie unter Umständen veranlassen könnte, ihre Flugrichtung zu ändern, ist gegenüber den hohen Geschwindigkeiten im Sichter so geringfügig, dass sie sich nicht auswirkt. Die Teilchen duchwandern den gesamten Strömungs kanal in Bruchteilen einer Sekunde.
An der Austrittsstelle aus dem Diffusor wird die Luft nach innen abgesaugt. Dieser Umlenkung des Luftstromes folgen die feinen Teilchen, während die gröberen Teilchen, die sich ohnehin mehr längs der äusseren Diffusorwand bewegen, den an der Umlenk- stelle erzeugten Reibungswiderstand überwinden und ihre ursprüngliche Bewegungsrichtung beibehalten.
Sie bewegen sich zunächst längs der verlängerten äusseren Diffusorwand und fallen dann in den Griess-Sammelraum m. Von dort werden sie durch Schurre n abgeführt.
Die Luft und die von ihr mitgeführten feinen Teilchen durchströmen nach dem Verlassen des Dif- fusors denAuffangraum o, der von demTrichter r und dem unteren Gegenkegel des Kerns gebildet wird. Sie gelangen über das Rohr p in, einen nachgeschalteten. Abscheider.
An der Umlenkstelle q sind die vom Luftstrom mitgeführten Gutteilchen den Reibungskräften der abgelenkten Luftströmung ausgesetzt. Dieser Rei bungswiderstand wirkt auf die Teilchen wie ein Sieb. Grosse Gutteilchen überwinden den Reibungswider stand infolge ihrer Trägheit und ihrer höheren Ge schwindigkeit.
Die feineren Teilchen, die den Rei bungswiderstand nicht zu überwinden vermögen, werden von dem abgelenkten Luftstrom mitgenom men. Ändert man den Reibungswiderstand, so führt das zu einer Verschiebung der Trenngrenzen. Der Reibungswiderstand ist aber von der Strömungs- geschwindigkeit der Luft abhängig.
Aus. diesem Grunde wird die Luftgeschwindigkeit an der Umlenk- stelle mit verschiedenen Mitteln geregelt.
So kann durch Verstellendes Trichters. r in senk rechter Richtung die Einströmungsgeschwindigkeit der Luft in den Raum o geregelt werden. Allerdings ist dies nur innerhalb gewisser Grenzen möglich, denn die Einströmgeschwindigkeit ist ja in erster Linie abhängig von der Luftmenge und ihrer Ge schwindigkeit, wenn sie aus dem Diffusor austritt.
Um die Luftgeschwindigkeit an der Umlenkstelle in weiteren Grenzen regeln zu können, ist in der Mantelfläche i des Gehäuses ein über seinen ganzen Umfang reichender Schlitz (s) vorgesehen, der mit Hilfe eines Ringschiebers, der mit Verstellschrauben v ausgerüstet ist, nach Belieben geöffnet und ge schlossen werden kann. Der Schlitz ist genau an der Umlenkstelle angebracht.
Ist @er geöffnet, so dringt von aussen in den unter Unterdruck stehenden Sich- ter in regelbarer Menge Zusatzluft ein, durch die die Luftgeschwindigkeit des albgelenkten Luftstroms er höht wird. Es wird daher auch ein grösserer Teil des Gesamtgutes von dem Luftstrom mitgerissen und die Trenngrenze verschiebt sich nach der Grobkornseite zu.
Noch eine andere Wirkung wird durch den Schlitz s erreicht. Der durch den Schlitz eintretende Luft strom fliesst ja quer durch den aus dem Diffusor aus tretenden Gutstrom der Eintrittsöffnung des Raumes o zu. Dieser Luftstrom ist daher geeignet, die gröberen Teilchen von etwa anhaftendem Staub zu reinigen und diesen zusammen mit der Luft hinweg zuführen.
Nach einer im Hauptpatent beschriebenen Aus führungsform ist zur Abscheidung, d. h. zur Tren nung von Feingut und Luft ein besonderer hinterge- schalteter Abscheider, z.
B. ein Zyklon, erforderlich. Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der vor liegenden Erfindung ist dies notwendig. In Fig. 2 ist nun :eine Ausführungsform gezeigt, bei der, dieser Abscheider in den Sichter eingebaut ist.
Der von dem Sammeltrichter r umschlossene Raum ist hier als Zyklon ausgebildet. Zu diesem Zweck sind nahe der Eintrittsstelle in diesen Raum Leitbleche x angeordnet, die die mit dem Feingut vermischte Luft zwingen, in dem Trichter r eine Ro tationsbewegung auszuführen.
Die durch den Wirbe- ler <I>b,</I> den Beschleuniger g und den Diffusor <I>h</I> zusam men mit dem Gut strömende Luft führt genau wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 einen schraubenli- nienförmigen Weg aus, jedoch verliert erfahrungsge- mäss die im Diffusor abgebremste Luft auch einen grossen Teil ihrer Geschwindigkeit in tangentialer Richtung.
Die Leitbleche x dienen also dazu, die Ge schwindigkeit der Luft in tangentialer Richtung zu vergrössern.
In, dem Trichter r wird so ein Fliehkraftfeld er zeugt, das von der Luftgeschwindigkeit in. tangentia- ler Richtung und von dem Durchmesser des Trichters in den verschiedenen Höhenlagen abhängig ist. Mit kleiner werdendem Durchmesser erhöhen sich die Zentrifugalkräfte des Strömungsfeldes.
Durch die trichterförmige Gestalt des Abscheiders wird daher erreicht, dass das die Abscheidung bewirkende Flieh kraftfeld im unteren Teil des Trichters besonders stark ist. Um zu erreichen, dass möglichst alle abzuschei- denden Teilchen in den Bereich dieses starken Flieh kraftfeldes gelangen, kann eine Leitwand z vorgese hen sein.
Die in dem trichterförmigen Abscheider auszentrifugierten Teilchen gleiten an der Trichter- wand nach abwärts dem mit einer luftdichten Aus tragvorrichtung ausgerüsteten Austrittsrohr p zu.
Der vom Feingut befreite Luftstrom wird in Richtung des Pfeiles<I>A</I> durch das Abluftrohr <I>B</I> abgeführt. Dieses Abluftrohr ist durch den in den Sichter eingebauten Kern hindurch nach oben geführt. Um der aus dem Abscheider abzuführenden Luft eine geregelte Strömungsrichtung aufzuzwingen,
kann in den Trich ter ein Verdrängungskörper y eingebaut sein. Die groben Teilchen sammeln sich wie bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 1 in dem von dem unteren 'feil des Gehäuses umschlossenen Raum m und wer den durch die Schurre n abgeführt.