[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Windsichter mit einem entgegen seiner Schleuderrichtung
von der Sichtluft von außen nach innen durchströmten rotierenden Sichtrad mit kranzförmig
angeordneten, parallel zur Rotationsachse verlaufenden Schaufeln, deren Enden in Ausnehmungen
einer die Sichtradnabe tragenden Kreisscheibe einerseits und einer ringförmigen Deckscheibe
andererseits eingesetzt sind. Ein solcher Sichter besitzt in der Regel ein vertikalachsiges
Gehäuse, das aus einem zylindrischen Oberteil mit dem darin angeordneten, vertikal-
oder horizontalachsigen Sichtrad und einem trichterförmigen Unterteil besteht.
[0002] Das Sichtgut kann zusammen mit der Sichtluft in den Sichter eingetragen werden, wie
z. B. bei dem Sichter nach GB-PS 927 876, oder Sichtgut und Sichtluft werden getrennt
in den Sichter eingeführt, wie es z. B. die DE-PS 17 57 582 zeigt. Das Grobgut wird
dabei jeweils durch die untere öffnung des Gehäuse-Unterteils abgeführt und das Feingut
wird zusammen mit der Sichtluft aus dem Sichtrad durch einen nach oben aus dem Sichter
austretenden Auslaßstutzen abgezogen.
[0003] Mit diesen kompakt zu bauenden, einfach zu betreibenden Windsichtern können selbst
bei sichtschwierigem Gut trennscharfe Sichtungen bei spritzkornfreiem Feingut bis
in den Feinstkornbereich unter 10 um Korngröße erzielt werden. Da jedoch die erzielbare
Trenngrenze im wesentlichen von der Umfangsgeschwindigkeit des Sichtrades abhängt,
muß die Drehzahl des Sichtrades um so höher gewählt werden,-je kleiner die gewünschte
Trenngrenze ist. Mit der Erhöhung der Sichtraddrehzahl nimmt aber auch der Verschleiß
an den Bauteilen des Sichtrades und damit die Verunreinigung der Fertigprodukte durch
den dabei entstehenden Abrieb rasch zu. Bezüglich der Durchsatzmenge des Produkts
sind diese Verunreinigungen relativ klein, so daß sie im allgemeinen toleriert werden
können. Anders ist es jedoch, wenn hochreine oder stark schleißende Stoffe verarbeitet
werden sollen. Im ersten Fall, bei dem es sich z. B. um Leuchtstoffe, keramische Massen,
Zahnersatzmassen u. ä. handeln kann, machen selbst geringste Verunreinigungen das
Produkt unbrauchbar. Im zweiten Fall, also bei Stoffen mit einer Härte ab etwa 4 Mohs,
tritt an den schnell bewegten Bauteilen des Sichtrades, vor allem an den Sichtradschaufeln
sehr starker Verschleiß auf, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb des Sichters nicht
mehr möglich ist.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Windsichter der vorausgesetzten
Art so zu verbessern, daß eine verschleißfreie Sichtung möglich wird und somit auch
hochreine und/oder stark schleißende Stoffe verarbeitet werden können.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schaufeln des Sichtrades qanz aus einem
verschleißfesten keramischen Werkstoff hergestellt sind.
[0006] Zwar ist es bekannt, verschleißgefährdete Oberflächen mit einem verschleißfesten
keramischen Werkstoff zu beschichten, wie z. B. bei Spiralstrahlmühlen, jedoch dürfen
die beschichteten Teile vor allem wegen der unterschiedlichen Elastizitätsmoduln von
Träger-und Beschichtungsmaterial nicht mit Zug- oder Biegespannungen beaufschlagt
werden, da sonst Rißbildung mit Abplatzen der Schleißschicht die Folge wäre. Mit Keramik
beschichtetes Material eignet sich deshalb nicht zur Verwendung als Sichtradschaufel.
[0007] Dagegen hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß ganz aus einem verschleißfesten
keramischen Werkstoff hergestellte Schaufeln sich für den Einsatz im Sichtrad eignen.
Der bevorzugte Werkstoff ist Sinterkorund, jedoch eignen sich auch andere keramische
Werkstoffe, wie z. B. Zirkonoxid. Mit einer Mohs-Härte von über 9 besitzt Sinterkorund
eine hervorragende Verschleißfestigkeit bei guten mechanischen Festigkeitseigenschaften
und verhältnismäßig einfacher Herstellbarkeit.
[0008] Um die mit ihren Enden in Kreisscheibe bzw. Deckscheibe eingesetzten Schaufeln ohne
Einspannkräfte, aber trotzdem sicher gegen die tragenden Scheiben abstützen und in
ihrer gegenseitigen Lage fixieren zu können, ist es von Vorteil, die Schaufelenden
in Einsätzen aus einem gummielastischen Material zu lagern, wobei hierfür vor allem
ein verschleißfestes Polyurethan in Frage kommt. Diese Einsätze können im einfachsten
Fall als Ringe mit von ihrem äußeren Umfang radial eingeschnittenen Schlitzen für
die Sichtradschaufeln ausgebildet sein.
[0009] Die mit dem Sichtgut in Berührung kommenden Oberflächen von Kreisscheibe, Deckscheibe
und Distanzbolzen, die dynamisch weniger beansprucht sind als die Sichtradschaufeln,
können in bekannter Weise mit einem verschleißfesten keramischen Werkstoff beschichtet
sein, um auch hier den Abrieb auf ein Minimum zu verringern. Als zusätzliche Maßnahme
zur Reduzierung von Verschleiß bzw. Abrieb am Sichtrad kann der Durchmesser der öffnung
in der Deckscheibe für den Durchtritt von Sichtluft und Feingut mit etwa 40 Prozent
des Sichtrad-Außendurchmessers ausgeführt werden, d. h. diese öffnung wird gegenüber
der der Normalausführung mit etwa 60 Prozent des Sichtrad-Außendurchmessers erheblich
reduziert. Da in dem Ringraum von der Innenkante der Sichtradschaufeln bis zum Öffnungsdurchmesser
der Deckscheibe die Gesetze einer Wirbelsenkenströmung gelten, ist für die Trenngrenze
des Sichtrades im wesentlichen die Umfangsgeschwindigkeit der Sichtströmung am öffnungsdurchmesser
maßgebend. Mit einer Verkleinerung des Öffnungsdurchmessers ist dementsprechend eine
Erniedrigung der Trenngrenze verbunden, da wegen des konstant bleibenden Dralls der
Strömung die Umfangsgeschwindigkeit der Sichtströmung am öffnungsdurchmesser zunimmt.
Die Trenngrenzenänderung erfolgt umgekehrt proportional zur Änderung des Öffnungsdurchmessers.
Soll das Sichtrad bei kleinerem Öffnungsdurchmesser die ursprüngliche Trenngrenze
liefern, so ist dies einfach durch Reduzierung der Sichtraddrehzahl zu erreichen,
was in Verbindung mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Sichtrad schließlich die angestrebte
Reduzierung von Verschleiß bzw. Abrieb bewirkt. Auch in den Sichtluft und Feingut
abführenden Leitungsteilen wirkt sich der reduzierte Drall der Strömung in bezug auf
das Verschleißverhalten vorteilhaft aus. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Windsichter mit erfindungsgemäß ausgerüstetem
Sichtrad,
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt dieses Sichtrad allein.
[0010] Der Windsichter 1 besitzt ein vertikalachsiges Gehäuse, das aus dem zylindrischen
Oberteil 2 und dem trichterförmigen Unterteil 3 besteht. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades
der Sichtung durch Nachsichtung des nach unten aus dem trichterförmigen Unterteil
3 austretenden Grobgutes ist für die Sichtluftzufuhr ein an das trichterförmige Unterteil
3 anschließender zylindrischer Behälter 4 mit Leitschaufeln 5 und Auslauftrichter
6 vorgesehen, in den die Sichtluftzuleitung 7 tangential mündet.
[0011] Im Oberteil 2 ist das Sichtrad 8 mit horizontaler Rotationsachse 9 angeordnet. Das
Sichtrad 8 sitzt auf der Welle 10, die in einem seitlich am Oberteil 2 befestigten
Lagergehäuse 11 gelagert ist und über die Riemenscheibe 12 von einem hier nicht dargestellten
Motor angetrieben wird. Die Austrittsöffnung 28 des Sichtrades 3 für die feingutbeladene
Sichtluft mündet in das doppelwandige Rohr 13, an dessen Flansch 14 über eine hier
nicht gezeichnete Rohrleitung ein Abscheider für das Feingut angeschlossen wird
[0012] Den Strömungsverlauf der eintretenden Sichtluft bestimmen die vertikal ausgerichteten
Leitschaufeln 5. Ein luftdichtes Austragsorgan, z. B. eine Zellenschleuse (nicht dargestellt),
fur das ausgeschiedene, nach unten fallende Grobgut ist beim Betr-eb des Windsichters
1 am Flansch des Auslauftrichters 6 befestigt.
[0013] Ober die Rohrleitung 15 wird von einer Dosiervorrichtung das Sichtgut zugeführt.
Der Anschlußstutzen 16 und die Außenkammer 17 des Rohres 13 dienen zur Zufuhr von
Spülluft in den Spalt zwischen Sichtrad 8 und Flansch 18 des Rohres 13. Oberteil 2
und Unterteil 3 sind mit der Tragplatte 19 verschraubt, mit der Winds-ichter 1 an
einem Rahmen, einer Bühne o. ä. befestigt werden kann.
[0014] Das Sichtrad 8 (Fig. 2) besteht aus der die Sichtradnabe tragenden Kreisscheibe 20,
der ringförmigen Deckscheibe 21, deren axialer Abstand durch die von Schrauben 22,
23 gehaltenen Distanzbolzen 24 bestimmt wird, und den aus Sinterkorund gefertigten
Schaufeln 25. Deren Enden sitzen mit axialem Spiel in ringförmigen Ausnehmungen von
Kreisscheibe 20 und Deckscheibe 21. In die Ausnehmungen eingepaßte Ringe 26 aus einem
gummielastischen, verschleißfesten Material mit von ihrem äußeren Umfang eingearbeiteten
Schlitzen fixieren die Schaufeln 25 in ihrer gegenseitigen Lage und stützen sie radial
gegen Kreisscheibe 20 und Deckscheibe 21 ab.
[0015] Zum Schutz gegen Verschleiß sind die Distanzbolzen 24 mit Hülsen 27 aus Sinterkorund
umgeben, die ebenso wie die Schaufeln 25 axiales Spiel haben und mit ihren Enden in
passenden Ausnehmungen der Ringe 26 sitzen. Alle mit dem Sichtgut in Berührung kommenden
Oberflächen von.Kreisscheibe 20 und Deckscheibe 21 sind mit einem verschleißfesten
keramischen Werkstoff überzogen (nicht darge--stellt) und die blendenförmig ausgebildete
Austrittsöffnung 28 in der Deckscheibe 21 besitzt einen Durchmesser, der nur etwa
40 Prozent des von den Außenkanten der kranzförmig angeordneten Schaufeln 25 bestimmten
Durchmessers beträgt. Zum Schutz der Schrauben 22 ist ein Ring 29 aus dem gleichen
Material wie die Ringe 26 in die Kreisscheibe 20 eingesetzt.
1. Windsichter mit einem entgegen seiner Schleuderrichtung von der Sichtluft von außen
nach innen durchströmten rotierenden Sichtrad mit kranzförmig angeordneten, parallel
zur Rotationsachse verlaufenden Schaufeln, die mit ihren Enden in Ausnehmungen einer
die Sichtradnabe tragenden Kreisscheibe einerseits und einer ringförmigen Deckscheibe
andererseits eingesetzt sind, wobei der axiale Abstand von Kreisscheibe und Deckscheibe
durch Distanzbolzen bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (25)
des Sichtrades (8) ganz aus einem verschleißfesten keramischen Werkstoff hergestellt
sind.
2. Windsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschleißfeste keramische
Werkstoff Sinterkorund ist.
3. Windsichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenzeichnet, daß die Schaufeln (25)
zwischen Kreisscheibe (20) und Deckscheibe (21) axiales Spiel haben an beiden Enden
durch in die Ausnehmungen eingepaßte Einsätze (26) aus einem gummielastischen, verschleißfesten
Material in ihrer gegenseitigen Lage fixiert und gegen Kreisscheibe (20) bzw. Deckscheibe
(21) radial abgestützt sind.
4. Windsichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (26) aus
einem verschleißfesten Polyurethan hergestellt sind.
5. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzbolzen
(24) mit Hülsen (27) aus verschleißfestem, keramischem Werkstoff wie Sinterkorund
umgeben sind, die wie die Schaufeln (25) axiales Spiel haben.
6. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die
mit dem Sichtgut in Berührung kommenden Oberflächen von Kreisscheibe (20) und Deckscheibe
(21) mit einem verschleißfesten keramischen Werkstoff überzogen sind.
7. Windsichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser
der Öffnung (28) in der Deckscheibe (21) etwa 40 Prozent des von den Außenkanten der
Schaufeln (25) bestimmten Sichtraddurchmessers beträgt.