Die Erfindung betrifft einen Windsichter, enthaltend einen zentral mit Sichtgut beschickten Rotor mit sternförmig nach aussen verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanälen sowie mit zwischen den Sichtgut-Aufgabekanälen angeordneten Absaugöffnungen, ferner enthaltend wenigstens ein in axialer Verlängerung des Rotors ortsfest angeordnetes, an die Absaugöffnungen des Rotors anschliessendes Absauggehäuse, wobei Sichtluft den zwischen benachbarten Sichtgut-Aufgabekanälen befindlichen Raum im wesentlichen von aussen nach innen durchströmt und zusammen mit dem Feingut durch die Absaugöffnungen des Rotors in das Absauggehäuse eintritt, während das Grobgut nach aussen geschleudert wird.
Ein Windsichter der vorstehend genannten Art ist beispielsweise in der DE-B-2 225 258 beschrieben. Er zeichnet sich gegenüber anderen bekannten Ausführungen vor allem durch einen wesentlich höheren Sichtgut-Durchsatz bei gleichem Durchmesser, einen verhältnismässig einfachen konstruktiven Aufbau und eine hohe Trennschärfe aus.
Bei der in der DE-B-2 225 258 beschriebenen Ausführung besteht der Rotor im wesentlichen aus zwei Deckscheiben, zwischen denen eine Anzahl von Rippen sternförmig angeordnet sind, die die Sichtgut-Aufgabekanäle bilden. Die eine der beiden Deckscheiben ist im Bereich zwischen benachbarten Sichtgut-Aufgabekanälen mit Durchbrüchen versehen, die die Absaugöffnungen des Rotors darstellen, durch die die Sichtluft mit dem Feingut in das unter dem Rotor angeordnete ortsfeste Absauggehäuse eintritt. Der zwischen dem äusseren Ende der Sichtgut-Aufgabekanäle und den genannten Absaugöffnungen befindliche Raum wird somit bei der bekannten Ausführung durch die eine Deckscheibe des Rotors axial begrenzt.
Der genannte äussere Ringbereich der unteren Deckscheibe des Rotors gemäss DE-B-2 225 258 unterliegt im Betrieb zwangsläufig einem gewissen Verschleiss, und zwar sowohl auf seiner den Sichtgut-Strömungsraum begrenzenden Oberseite als auch an seiner Unterseite, die zusammen mit der gegenüberstehenden ortsfesten Wand des Absauggehäuses einen Dichtspalt bildet. Mit zunehmendem Rotor-Durchmesser wird ferner die Einhaltung des gewünschten Dichtspaltes in konstruktiver Hinsicht zunehmend schwieriger.
Es ist weiterhin ein Windsichter bekannt (US-A-29 68 401), dessen Rotor an einer Stelle des Umfangs von aussen mit Sichtgut beschickt wird. Das Feingut durchströmt hierbei zusammen mit der Sichtluft den Rotor von ausen nach innen und wird durch ein in axialer Verlängerung des Rotors ortsfest angeordnetes Absauggehäuse abgeführt, während das Grobgut in dem den Rotor umgebenden Raum ausfällt. Der mit Flügeln besetzte äussere Teil des Rotors wird nach oben hin durch eine ortsfeste Wand des Absauggehäuses begrentz, die sich in radialer Richtung weit nach aussen über den Umfang des Rotors hinaus erstreckt.
Ein wesentlicher Nachteil dieses bekannten Sichters liegt in der höchst ungleichmässigen Verteilung des nur an einer Umfangsstelle zugeführten Sichtgutes über den Rotorumfang. Bedingt durch die weit über den Rotorumfang vorgezogene Wand des Absauggehäuses, die den von Feingut und Sichtluft durchströmten Raum zwischen den Rotorflügeln sowie den Raum ausserhalb des Rotors nach oben begrenzt, ergibt sich ferner eine sehr ungleichmässige Verteilung der von unten her zuströmenden Sichtluft über die axiale Höhe der Sichtzone (d.h. des Bereiches am Umfang des Rotors). Beide Einflüsse führen bei dem bekannten Sichter zu einer vehältnismässig schlechten Trennschärfe der Sichtung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Windsichter der eingangs genannten Art unter Beibehaltung seiner grundsätzlichen Vorzüge (bezüglich Sichtgut-Durchsatz, Aufbau und Trennschärfe) dahin weiterzuentwickeln, dass die Verschleissprobleme im äusseren Bereich des Rotors verringert werden, das erwähnte Problem der Dichtspalt-Einstellung zwischen Rotor und Absauggehäuse entfällt und schliesslich der freie Strömungs-Querschnitt für die Sichtluft bei gleichbleibenden Gesamtabmessungen des Sichters vergrössert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
Der ohnehin vorhandene ortsfeste Flansch des Absauggehäuses ersetzt somit erfindungsgemäss einen Teil (nämlich die eine Deckscheibe) des Rotors und übernimmt an Stelle dieses Rotorteiles die Funktion, den Strömungsweg von Sichtluft und Feingut axial zur Seite des Absauggehäuses hin zu begrenzen. Durch den Wegfall dieses Verschleissteiles ergibt sich eine beträchtliche Vereinfachung der Wartung.
Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemässen Lösung ferner, dass die Notwendigkeit entfällt, zwischen der dem Absauggehäuse zugewandten Seite des Rotors und dem Absauggehäuse einen Dichtspalt genau einzustellen. Für die angestrebte Leistungsvergrösserung wirkt sich schliesslich die durch den Wegfall der einen Rotordeckscheibe erzielte Vergrösserung des freien Sichtluft-Strömungsquerschnittes günstig aus.
Im Unterschied zu der eingangs erläuterten bekannten Ausführung (gemäss US-A- 29 68 401) ragt beim erfindungsgemässen Windsichter der ortsfeste Flansch des Absauggehäuses nach aussen nicht über den Rotor vor. Dieser ortsfeste Flansch des Absauggehäuses sowie die Grundplatte des Rotors, die den von Feingut und Sichtluft durchströmten Raum zwischen benachbarten Sichtluft-Aufgabekanälen axial begrenzen, besitzen vielmehr einen äusseren Umfang, dicht an dem die Sichtgut-Aufgabekanäle enden. Dadurch wird im Bereich dieses äusseren Umfanges, d.h. in der eigentlichen Sichtzone, eine sehr gleichmässige Verteilung der Sichtluft über die axiale Höhe des Sichtraumes erreicht. Zusammen mit der gleichmässigen Verteilung des Sichtgutes über den Rotorumfang gewährleistet dies eine hohe Trennschärfe der Sichtung.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Der in den Fig. 1 bis 3 schematisch in den zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Elementen veranschaulichte Windsichter enthält einen zentralen von oben über ein Gutaufgaberohr 1 mit Sichtgut beschickten Rotor 2 und ein in axialer Verlängerung des Rotors über diesem ortsfest angeordnetes Absauggehäuse 3.
Der von unten über eine Welle 4 angetriebene Rotor 2 trägt auf einer Grundplatte 5 eine Anzahl von Sichtluft-Aufgabekanälen 7, 7a, 7b usw., die sternförmig nach aussen verlaufen und deren Achse 8 an einen im äusseren Bereich der zentralen Sichtgut-Aufgabe (Rohr 1) liegenden, gedachten Kreis 9 tangential anschliesst. Die Gutaufgabekanäle 7, 7a, 7b usw. sind in Drehrichtung des Rotors (Pfeil 10) rückwärts geneigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3 werden die Sichtgut-Aufgabekanäle 7, 7a, 7b usw. durch allseitig geschlossene Hohlprofilteile 11 gebildet (vgl. Fig. 3).
Das ortsfest angeordnete Absauggehäuse 3 besitzt auf der dem Rotor 2 zugewandten Seite im äusseren Bereich einen Flansch 12, der die äussere Ringzone des Rotors 2 überdeckt. In Fig. 2 ist die Innenkante 13 des Absauggehäuses 3 gestrichelt angedeutet.
Das über das Rohr 1 dem Rotor 2 aufgegebene Sichtgut (Pfeile 14) wird durch die Drehbewegung des Rotors in den Sichtgut-Aufgabekanälen 7, 7a, 7b nach aussen geschleudert (Pfeile 15) und wird beim Verlassen dieser Sichtgut-Aufgabekanäle von der Sichtluft erfasst, die von aussen angesaugt wird (Pfeile 16). Während das Grobgut (Pfeil 17) nach aussen geschleudert wird, erfasst die Sichtluft das Feingut (Pfeile 18) und nimmt es mit in den Strömungsraum zwischen benachbarten Sichtgut-Aufgabekanälen. Der von der Sichtluft und dem Feingut zunächst durchsetzte Teil dieses Strömungsraumes wird nach oben hin durch den Flansch 12 des ortsfesten Absauggehäuses 3 begrenzt. Hat dann die Sichtluft die Kante 13 des Absauggehäuses 3 erreicht, so kann sie mit dem Feingut durch die nun gegebene Absaugöffnung 19 in das Absauggehäuse 3 abströmen. In Fig. 2 ist die zwischen den Sichtgut-Aufgabekanälen 7 und 7a bestehende Absaugöffnung 19 hervorgehoben; zu beachten ist, dass diese Absaugöffnung mit der Drehung des Rotors 2 umläuft.
Bei dem erfindungsgemässen Windsichter wird also der zwischen dem äusseren Ende der Sichtgut-Aufgabekanäle 7, 7a, 7b usw. und den Absaugöffnungen 9 befindliche Raum zwischen benachbarten Sichtgut-Aufgabekanälen auf der dem Absauggehäuse 3 zugewandten Seite durch ein ortsfestes Element, nämlich durch den Flansch 12 des Absauggehäuses begrenzt.
Wie Fig. 2 erkennen lässt, enden die Sichtgut-Aufgabekanäle 7, 7a, 7b usw. dicht am äusseren Umfang der Grundplatte 5 des Rotors 2 bzw. des Flansches 12 des Absauggehäuses 3. Durch die damit erzielte Verlängerung der Sichtgut-Aufgabekanäle ergibt sich eine bessere Auflösung und Beschleunigung des Sichtgutes, was bei gleicher Sichtwirkung eine Verringerung der Rotor-Drehzahl ermöglicht. Ausserdem erreicht man auf diese Weise eine Vergrösserung des äusseren Umfanges der Absaugöffnungen 19 und damit eine Vergrösserung des kritischen Strömungs-Querschnittes für die Sichtluft.
Fig. 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Sichtgut-Aufgabekanales 7', der durch ein auf einer Seite offenes, etwa C-förmiges Hohlprofil 20 gebildet wird. Der Rotor bewegt sich hierbei in Richtung des Pfeiles 21; die offene Seite des Hohlprofiles 20 eilt somit in Drehrichtung des Rotors voraus. Bei geeigneter Wahl von Anordnung und Drehzahl wird das Sichtgut bei seiner Bewegung im Aufgabekanal 7' nach aussen durch die Coriolis-Kraft im Aufgabekanal 7' gehalten und geführt. Eine solche offene Bauweise der Sichtgut-Aufgabekanäle zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit (Vermeidung jeglicher Verstopfungen) und einen besonders geringen Verschleiss aus.
Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen die Absaugung der Sichtluft nach oben erfolgt, zeigt Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel mit Absaugung der Sichtluft nach unten. Das Absauggehäuse 33 ist hier unter dem Rotor 32 angeordnet. Dieser Rotor 32 enthält im wesentlichen einen zentralen Streuteller 34, eine kegelförmige Haube 35 sowie eine Anzahl von sternförmig verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanälen 37, die durch geradlinig oder gekrümmt verlaufende, geschlossene oder offene Hohlprofilteile gebildet werden.
Im Unterschied zu den erläuterten Ausführungsbeispielen liegen bei der Ausführung gemäss Fig. 5 die Absaugöffnungen 39 des Rotors längs einer gedachten Kegelfläche, deren Spitze vom Absauggehäuse 33 zum Rotor 32 weist. Man erkennt aus Fig. 5 unschwer, dass sich dadurch eine besonders günstige Luftverteilung und ein besonders glattes, turbulenzfreies Einströmen der Sichtluft (Pfeile 40) in das Absauggehäuse 33 ergibt. Durch die Vergleichmässigung der Luftströmung wird dieTrennschärfe verbessert.
Die Neigung der kegelförmigen Haube 35 entspricht bei diesem Ausführungsbeispiel der Neigung der erwähnten Kegelfläche, längs der die Absaugöffnungen 39 angeordnet sind; es versteht sich jedoch, dass die Neigung der kegelförmigen Haube 35 auch kleiner sein kann; möglich ist auch, die obere Begrenzungsfläche des Rotors 32 durch eine senkrecht zur Rotorachse liegende, ebene Scheibe zu bilden. In diesem Falle erweitert sich der Querschnitt der Sichtgut-Aufgabekanäle von innen nach aussen.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 wird im übrigen der zwischen dem äusseren Ende der Sichtgut-Aufgabekanäle 37 und den Absaugöffnungen 39 befindliche Raum zwischen benachbarten Sichtgut-Aufgabekanälen durch einen Flansch 42 des ortsfesten Absauggehäuses 33 begrenzt. Die Ausführung nach Fig. 5 kann auch dahin abgewandelt werden, dass die untere Kante der Sichtgut-Aufgabekanäle im äusseren Bereich und damit auch der Flansch 42 waagerecht verlaufen.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf beiden Seiten des Rotors 52 je ein Absauggehäuse 53 bzw. 53a angeordnet ist. Der von unten über eine Welle 54 angetriebene Rotor 52 trägt auf einer zugleich als Streuteller dienenden Grundplatte 55 eine Anzahl von sternförmig verlaufenden Sichtgut-Aufgabekanälen 57, die wie bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen geradlinig oder gekrümmt verlaufen und durch offene oder geschlossene Hohlprofilteile gebildet sein können.
Der Raum zwischen dem äusseren Ende der Sichtgut-Aufgabekanäle 57 und den Absaugöffnungen 59 bzw. 59a wird auf der Ober- und Unterseite des Rotors durch einen Flansch 62 bzw. 62a der Absauggehäuse 53 bzw 53a begrenzt. Die Absaugung der Sichtluft (Pfeile 63) erfolgt nach oben und unten.
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen können die die Sichtgut-Aufgabekanäle bildenden Hohlprofilteile aus Strangprofilmaterial hergestellt werden. Dies ist insbesondere bei geradlinigem Verlauf der Sichtgut-Aufgabekanäle zweckmässig (vgl. Fig. 2), da in diesem Falle die Sichtgut-Aufgabekanäle durch einfaches Abschneiden von Strangmaterial gefertigt werden können.
Die die Sichtgut-Aufgabekanäle bildenden Profilteile können auch aus Kunststoff hergestellt werden, sofern eine ausreichende Temperaturbeständigkeit und Verschleissfestigkeit gewährleistet ist. Zu diesem Zweck können Kunststoff-Profilteile an den einem erhöhten Verschleiss ausgesetzten Flächen armiert werden. Es ist jedoch auch möglich, die die Sichtgut-Aufgabekanäle bildenden Profilteile aus hochverschleissfestem Material (wie keramischen Werkstoffen, Schmelzbasalt usw.), vorzugsweise im Strangguss-Verfahren, herzustellen.
Von Bedeutung für eine optimale Funktion des Sichters ist ferner die richtige Wahl des Verhältnisses der Weite der Sichtgut-Aufgabekanäle in axialer Richtung des Rotors (Höhe H, vgl. Fig. 3) zum Rotordurchmesser (Mass D gemäss Fig. 1). Bei einseitiger Absaugung der Sichtluft (Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 5) wird das Verhältnis H/D zweckmässig zwischen 1:4 und 1:15, vorzugsweise zwischen 1:7 und 1:12, gewählt.
Bei beidseitiger Absaugung der Sichtluft (Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6) liegt das Verhältnis H:D zweckmässig zwischen 1:2 und 1:10, vorzugsweise zwischen 1:3,5 und 1:7.
Eine weitere Abwandlung der Erfindung besteht darin, die äussere Mündung der Sichtgut-Aufgabekanäle gegenüber der Sichterachse etwas zu neigen, so dass der der Absaugöffnung abgewandte Rand dieser Mündung auf einem etwas kleineren Durchmesser als der der Absaugöffnung zugewandte Mündungsrand liegt. Dadurch erreicht man eine Kompensation der bei grösserer Kanalhöhe etwas ungleichmässigen Strömungsgeschwindigkeit der Luft (nahe der Absaugöffnung etwas grösser als auf der der Absaugöffnung abgewandten Seite), was zu einer Erhöhung der Trennschärfe führt.
Im Rahmen der Erfindung ist es schliesslich möglich, dass die Sichtgut-Aufgabekanäle gekrümmt sind und in Drehrichtung des Rotors rückwärts geneigt verlaufen. Durch die gekrümmte Anordnung läst sich die gewünschte Sichtfeinheit mit niedrigerer Drehzahl erzielen; man erreicht ferner einen maximalen Austrittswinkel des Gutes gegenüber dem Radiusvektor, was den Wirkungsgrad der Sichtung verbessert.