Zentrifugalkraftsichter, Lagerung der Rotorwelle

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkraftsichter, dessen Rotorwelle sich wenigstens an einem der beiden axialen Enden durch einen Feingut-Sichtluft-Auslaßraum hindurch nach außen erstreckt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zentrifugalkraftsichter dieser Art, vorzugsweise einem Sichter mit beidseitiger Feingut-Sichtluft-Absaugung, den Abstand der Lager der Rotorwelle zu vermindern; dabei soll ein Optimum erreicht werden zwischen der Forderung nach ungehindertem Feingut-Sichtluft-Auslaß einerseits und geringem Lagerabstand und somit kurzer, leichter Rotorwelle andererseits.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erindung darin, daß jeder Auslaßraum 17, 18 einen sich axial nach innen erstreckenden Ansatz 19, 20 bzw. eine Einwölbung aufweist, in welchem/welcher ein Lager 21, 22 für die Rotorwelle aufgenommen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkraftsichter, dessen im wesentlichen zylindrisches Gehäuse einen tangentialen, sich über die gesamte Höhe des Sichterrotors erstreckenden Sichtluft-Einlaß aufweist, und dessen Rotorwelle sich an beiden axialen Enden durch einen Feingut-Sichtluft-Auslaßraum hindurch nach außen erstreckt, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Sichtrotors ist.

[0002] Ein solcher Zentrifugalkraftsichter ist bereits aus DBP 2951819 bekannt. Dieser Sichter zeichnet sich aus durch eine hohe Durchsatzleistung, bei einem hohen Feingutausbringen und wenig Grobkorn-Fehlkorn im Feingut.
Nachteilig ist jedoch, daß sich bei dieser Bauweise eine relativ lange und damit schwere Welle ergibt. Die beiden Feingut-Sichtluft-Auslaßräume sind nämlich von je einem knieförmig gebogenen Rohrstück gebildet, dessen Durchmesser in etwa dem Rotordurchmesser entspricht. Die Rotorwelle ist beidseits durch diese gewölbten Auslaß-Rohrstücke hindurchgeführt, wobei die Wellendurchführung ausreichend gegenüber der äußeren Atmosphäre abgedichtet sein muß. Beidseits der Wellendurchführung ist jeweils ein Lager für die Welle vorgesehen. Am oberen Ende der Welle sitzt eine Riemenscheibe oder dgl..

[0003] Die Rotorwelle sowie der Sichterrotor insgesamt müssen entsprechend dem großen axialen Abstand zwischen den Lagern kompakt und relativ massig ausgebildet sein, um die erforderliche Festigkeit zu erzielen und Schwingungen zu vermeiden.

[0004] Aus DBP 2825400 ist bereits ein Zentrifugalkraftsichter vorbekannt, dessen Rotorschaufeln an beiden Enden an je einem Stirnring befestigt sind und die beiden Stirnringe jeweils an ihrem Außenumfang in einem hydrostatischen, aerostatischen oder elektromagnetischen Lager gelagert sind. Derartige Lager sind aber ziemlich teuer, insbesondere bei dem großen Durchmesser der Stirnringe.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zentrifugalkraftsichter der eingangs genannten Art den Abstand der Lager der Rotorwelle voneinander zu vermindern, wobei aber die Lager zwecks Wartung, Messung und Reparatur von außen zugänglich sein sollen; dabei soll ein Optimum erreicht werden zwischen der Forderung nach ungehindertem Feingut-Sichtluft-Auslaß und geringem Lagerabstand und guter Zugänglichkeit der Lager.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegeben.

[0007] Der sich nach innen erstreckende Ansatz bzw. die Einwölbung zur Aufnahme des Lagers nimmt nur einen relativ kleinen Raum ein, so daß der verbleibende Querschnitt für den ungehinderten Feingut-Sichtluft-Auslaß genügt.

[0008] An derjenigen Stelle des Umfangs, wo dieser sich in Strömungsrichtung schneckenförmig erweiternde Auslaßraum seinen größten Strömungsquerschnitt erreicht, also nach 360 Grad bzw. einer vollen Windung gegenüber dem Ursprung der schnecken- bzw. schraubenförmige Ausbildung, schließt sich eine vorzugsweise tangentiale Auslaßleitung an.

[0009] Abgesehen von der strömungstechnisch günstigen Gestaltung eines solchen schneckenförmigen Auslaßraumes wird dadurch erreicht, daß das axial innen in dem Ansatz bzw. der Einwölbung untergebrachte Lager von außen gut zugänglich ist, jedenfalls an dem relativ großen Umfangsbereich des Beginns bzw. Ursprungs der Auslaßschnecke bzw. -schraube. Auch ergibt sich eine geringe achsiale Bauhöhe.

[0010] Da die Rotorwelle entsprechend dem geringeren Abstand der Lager leichter und dünner wird, wird auch der Raumbedarf für die Lager entsprechend geringer. Im gleichen Verhältnis werden die auftretenden Kräfte kleiner, so daß entsprechend geringere Querschnitte oder Wandstärken ausreichen.

[0011] Der Abstand der Lager der Rotorwelle voneinander kann weiter dadurch vermindert werden, daß die die Stirnringe des Rotors mit der Rotorwelle verbindenden radialen Arme nach innen, aufeinander zu geneigt sind.

[0012] Im einzelnen ergeben sich vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Der Sichterrotor kann horizontal oder vertikal angeordnet sein.

[0013] Bei horizontaler Anordnung des Sichterrotors wird das zu sichtende Korngemenge am einfachsten zusammen mit der Sichtluft in das Sichtergehäuse eingeführt, das Korngemenge ist also bereits relativ feinkörnig, so daß auch die groberen Körner von der Sichtluftströmung getragen werden. Unterhalb des Sichterrotors ist ein großer, trichterförmiger Auslaßraum vorgesehen, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit stark abnimmt, so daß das Grobkorn nach unten in den Auslaßtrichter fällt.

[0014] Für ein groberes zu sichtendes Korngemenge dürfte eine vertikale Anordnung des Sichterrotors zweckmäßiger sein. Hierbei kann das zu sichtende Gemisch wie üblich von oben in den den Rotor umgebenden Sichtraum eingegeben werden.

[0015] An der unteren Stirnwand des Gehäuses können auch mehrere trichterförmige Grobgutauslässe in den Sichtraum einmünden, die sich je über einen Teil des Umfanges erstrecken. Ihre Bodenflächen können mit einer harten, verschleißfesten und gleichzeitig glatten Beschichtung, z. B. einer keramischen Glasur, versehen sein. Je glatter die Oberfläche ist, umso geringer kann ihre Neigung sein, wodurch an axialer Höhe gespart wird.

[0016] Zur noch näheren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben.

Figur 1

zeigt einen Längsschnitt durch einen vertikal angeordneten Zentrifugalkraftsichter gemäß der Erfindung.

Figuren 2,3 und 4

zeigen Querschnitte nach den Linien II-II, III-III, IV-IV in Fig. 1.

Figur 5

ist eine Seitenansicht des Sichters.

[0017] Der Sichter weist ein vertikal angeordnetes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 auf, in welchem ein Sichterrotor 2 drehbar ist. Das Sichtergehäuse hat einen tangentialen, sich über die gesamte Höhe erstreckenden Sichtluft-Einlaß 3. Mit radialem Abstand von dem Gehäusemantel 4 ist ein Leitschaufelkranz 5 vorgesehen. Wiederum mit radialem Abstand von dem Leitschaufelkranz ist der Lamellenkranz oder Schaufelkranz 6 des Sichterrotors vorgesehen. In den sich zwischen dem Leitschaufelkranz und dem Rotorschaufelkranz erstreckenden, zylinderringförmigen Sichtraum 7 wird von oben das zu trennende Korngemenge eingegeben. Und zwar ist oberhalb des Sichtraumes ein Ringkanal 8 zum Einblasen des Korngemenges vorgesehen, in den ein Anschlußstutzen 9 einmündet.

[0018] Die Sichterschaufeln 6 sind zwischen einem oberen und einem unteren Stirnring 10, 11 festgehalten; von den Stirnringen erstrecken sich im wesentlichen radiale Arme 13 zu auf der Welle 14 des Rotors 2 festsitzenden Naben 15. Zur Versteifung des Schaufelkranzes 6 ist noch ein mittlerer Haltering 10a vorgesehen, der ebenfalls mit radialen Armen 13a und einer Nabe 15a fest mit der Rotorwelle 14 verbunden ist.
An beiden Stirnseiten des Sichterrotors 2 ist je ein Feingut-Sichtluft-Auslaßraum 17, 18 vorgesehen. Der Spalt zwischen je einem Stirnring 10, 11 des Sichterrotors 2 und der ihm gegenüberliegenden ringförmigen Gehäusewandung ist derart abgedichtet, daß aus dem Sichtraum 7 keine groben Partikel in den Feingutraum 17 gelangen können. Hierzu ist in jedem der beiden Auslaßräume 17, 18 je ein Ringkanal 16 mit über den Umfang verteilten Anschlußbohrungen 16a vorgesehen.

[0019] Gemäß der Erfindung weisen der obere wie der untere Feingut-Auslaßraum 17, 18 je einen zentralen, sich axial nach innen erstreckenden Ansatz 19, 20 auf, in welchen je ein Lager 21, 22 für die Rotorwelle 14 eingesetzt ist. Dadurch ergibt sich ein im Vergleich zum Stand der Technik sehr kleiner Abstand zwischen den beiden Lagern 21, 22, und damit eine entsprechend kurze und leichte Rotorwelle.

[0020] Die radialen Arme 13 zwischen den Stirnringen 10, 11 und der Rotorwelle 14 sind nach innen, aufeinander zu geneigt, wodurch die beiden Radiallager 21, 22 noch weiter nach innen versetzt sein können, also die Rotorwelle noch kürzer wird.

[0021] Jedes Lager 21, 22 ist gegenüber dem Innenraum durch eine Ringspaltdichtung 24, 25 abgedichtet, der über axiale und radiale Spülluftkanäle 26 in der Welle Spülluft zugeführt wird.
Entsprechend dem konischen Lagergehäuse ist auf jeder Stirnscheibe 10, 11 ein konischer Ring 27 vorgesehen, wodurch die Strömung günstig geleitet und ein zusätzlicher Dichtspalt gebildet werden.

[0022] Die beiden Feingut-Auslaßräume 17, 18 sind schraubenförmig bzw. schneckenörmig von jeweils einer zylindrischen äußeren Ringwand 29, einer zylindrischen inneren Ringwand 30 und einer sich zwischen den beiden Ringwänden 29, 30 erstreckenden, schraubenförmig axial nach außen geneigten bzw. ansteigenden, in Draufsicht kreisringförmigen Stirnwand 31 gebildet. In der inneren Ringwand 30 bzw. dem erwähnten Ansatz 19, 20 sind jeweils die Lager 21, 22 für die Rotorwelle untergebracht. An dem Umfangsbereich, an dem die Auslaßschnecke bzw. Auslaßschraube beginnt, sind die Lager von der Seite besonders gut zugänglich.

[0023] An die äußere Ringwand 29 schließt sich oben, radial nach außen zu der ringförmige Gemischeinlaßkanal 8 an. Gemäß Fig. 2 ist der Anschlußstutzen 9 geneigt und tangential gegenüber dem Ringkanal 8 ausgerichtet. Die Unterseite des Ringkanals ist mit einem sich in Strömungsrichtung erweiternden, spiralförmigen Ausschnitt 8a versehen, so daß das Sichtgut gleichförmig über den Umfang verteilt wird.

[0024] Oberhalb des oberen Auslaßraumes 17 ist eine ringförmige Platte 33 oder Konsole vorgesehen, auf welcher der Motor bzw. der Antrieb montiert ist. Am oberen Ende des Ansatzes ist ein Axiallager 34 vorgesehen, welches das Gewicht des Sichterrotors trägt.
Durch ein seitliches Fenster 32 in dem Ansatz 19 sind auch bei dieser Anordnung des Antriebs das Lager 21 und die Dichtung 24 zugänglich; dieses Fenster ist unterhalb der Konsole 33 und oberhalb des Lagers 21 vorgesehen.

[0025] An der gegenüberliegenden, also unteren Gehäusestirnseite sind vier trichterförmige Grobkorn-Auslässe 35 vorgesehen, die sich je über ein Viertel des Umfangs erstrecken und zwischen denen das untere Lager 22 von der Seite her gut zugänglich ist.

[0026] Jeder der vier Grobkorn-Auslässe 35 besteht somit aus einer inneren und einer äußeren gewölbten vertikalen Wand 35a, 35b und einer radialen, in Richtung auf je einen Auslaßstutzen 35e geneigten Wand 35c, 35d.

Bezugszeichenliste

Zentrifugalkraftsichter

[0027] 

1

Gehäuse

2

Sichterrotor

3

Sichtluft-Einlaß

4

Gehäusemantel

5

Leitschaufelkranz

6

Schaufelkranz

7

Sichtraum

8

Ringkanal

8a

Aussschnitt

9

Anschlußstutzen

10

Stirnring

10a

Haltering

11

Stirnring

12

13

Arm

13a

Arm

14

Welle

15

Nabe

15a

Nabe

16

Ringkanal

16a

Bohrung

17

Feingut-Sichtluft-Auslaßraum

18

Feingut-Sichtluft-Auslaßraum

19

Ansatz

20

Ansatz

21

Lager

22

Lager

23

24

Dichtung

25

Dichtung

26

Spülluftkanäle

27

Ring

28

29

äußere Ringwand

30

innere Ringwand

31

Stirnwand

32

Fenster, seitlich

33

Platte

34

Axiallager

35

Grobkorn-Auslässe

35a

Wandung (gewölbt)

35b

Wandung (gewölbt)

35c

Wandung (gewölbt)

35d

Wandung (gewölbt)

35e

Auslaßstutzen

Ansprüche

1. Zentrifugalkraftsichter, dessen im wesentlichen zylindrisches Gehäuse einen tangentialen, sich über die gesamte Höhe des Sichterrotors (2) erstreckenden Sichtluft-Einlaß (3) aufweist, und dessen Rotorwelle sich an beiden axialen Enden durch einen Feingut-Sichtluft-Auslaßraum hindurch nach außen erstreckt, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Sichtrotors ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Auslaßraum (17, 18) einen sich axial nach innen erstreckenden Ansatz (19, 20) bzw. eine Einwölbung aufweist, in welchem/welcher ein Lager (21, 22) für die Rotorwelle aufgenommen ist, und
daß sich der das Lager (21, 22) umgebende Feingut- Auslaßraum (17, 18) in Achsrichtung nach außen schneckenförmig bzw. schraubenförmig erweitert.

2. Zentrifugalkraftsichter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die die Stirnringe (10, 11) des Rotors mit der Rotorwelle (14) verbindenden radialen Arme (13) - zur Verminderung des Abstandes der beiden Lager - nach innen, aufeinander zu geneigt sind.

3. Zentrifugalkraftsichter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der unteren Gehäusestirnseite mehrere, sich je über einen Teil des Umfangs erstreckende, in Seitenansicht im wesentlichen keilförmige Grobkorn-Sammel- und Auslaßräume (35) vorgesehen sind.

4. Zentrifugalkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem der Feingutauslaßräume (17, 18) ein Ringkanal (16) zur Zuführung von Spülluft zu je einer Dichtung zwischen einem Stirnring (10, 11) und der diesem gegenüberliegenden Gehäusewand vorgesehen ist.

5. Zentrifugalkraftsichter nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Unterseite des Sichtguteinlaß-Ringkanals (8) einen sich in Strömungsrichtung spiralförmig erweiternden Aussschnitt (8a) zur gleichmäßigen Verteilung des Sichtgutes über den Umfang aufweist.

Zeichnung