DE3602786C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Desintegrator mit Sichteinrichtung, wie er zum Mahlen und zur fraktions­ mäßigen Trennung von Feststoffen mit Hilfe von Gas- und Luftströmen verwendet wird. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Füllstoffen, in der chemischen Industrie, im Bergbau, in der Bauindustrie und in anderen Industriezweigen.

Die Erfindung geht aus von einem aus der SU-PS 9 38 236 bekannten Desintegrator mit Sichteinrichtung bestehend aus einem Gehäuse mit einem oder zwei darin untergebrachten, angetriebenen Rotoren, einer Ringkammer, die im Gehäuse in unmittelbarer Nähe vom Rotor derart angeordnet ist, daß sie ihn umfaßt und ihm mit ihrem offenen Teil zugewandt ist, einem Stutzen zur Aufgabe eines Ausgangsmaterials und zum Ansaugen eines Gases mittels der Rotoren, der in der Nähe der Rotorachse in das Gehäuse mündet, einem Stutzen zum Austragen der Feinfraktion des Materials, dessen Eintritt am Gehäuse angeschlossen ist und dessen Austritt mit einem Abscheidesystem und einem Zugventilator verbunden ist, Stutzen zum Austragen der Grobfraktion des Materials, deren Eintrittsöffnung an die Ringkammer angeschlossen ist.

Die Konstruktion des in diesem Desintegrator verwendeten Sichters ist recht kompliziert und erfordert einen zusätzlichen Energieaufwand für den Transport der Fein- und der Grobfraktion des Materials. Auch gewährleistet sie keine ausreichende Effektivität der Trennung des Materials in Fraktionen, da dieses mit hoher Geschwindigkeit als Gemisch in die Sichtungszone eintritt. Außerdem ist die Möglichkeit zur Erzeugung eines Zuges beim Einsaugen der Feinfraktion in das Abscheidesystem begrenzt, weil es in den Desintegrator eingebaut und durch dessen Abmessungen begrenzt ist.

Ein aus der US-PS 40 93 127 bekannter Desintegrator mit Sichteinrichtung besteht aus einem Gehäuse mit einem darin untergebrachten Rotor, einem Antrieb des Rotors, einem Stutzen zur Aufgabe des Ausgangsmaterials und Stutzen zum Austragen der Fein- und der Grobfraktion des Materials. Der Rotor besitzt eine hintere und eine vordere Scheibe, die durch Querflügel verbunden sind, welche senkrecht zur Drehrichtung des Rotors angeordnet sind. Innerhalb des Gehäuses sind Prallplatten befestigt, die eine innere Zentralabteilung und eine äußere Abteilung mit Stutzen zum erneuten Einleiten der Grobfraktion des Materials in die Zentralabteilung bilden.

Das Material wird durch die an den Scheiben befestigten Flügel beschleunigt, schlägt auf die feststehenden Prallplatten auf, die mit einem Spalt relativ zueinander angebracht sind, und wird dabei zerkleinert, wobei die neu gebildeten Teilchen in der äußeren Abteilung chaotisch auseinanderfliegen und zum Teil in die Zentralabteilung zurückkehren. Die Scheiben­ flügel erzeugen gleichzeitig einen Luftstrom, der die Fein­ fraktion in die Spalte zwischen den Prallplatten in die äußere Abteilung und danach in den Stutzen mitnimmt.

Die durch Schlag und teilweise durch Abrieb entstehenden Fertigproduktteilchen unterschiedlicher Korngröße besitzen keine für diese Korngröße strikt charakteristische Geschwindig­ keit. Das chaotische Auseinanderfliegen der Teilchen und die ungleichen Fluggeschwindigkeiten von Teilchen gleicher Größe bei einem gleichmäßigen Luftzug erlauben es nicht, eine scharfe fraktionsmäßige Trennung und eine hohe Wirksamkeit der Sichtung sicherzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Desintegrator mit Sichtungseinrichtung zu schaffen, mit dem eine verbesserte Wirksamkeit der Trennung des zu sichtenden Materials in die verschiedenen Fraktionen gelingt.

Ausgehend von der eingangs genannten gattungsgemäßen Ausgangsausbildung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Seitenwandungen der Ringkammer Öffnungen vorhanden sind, mit deren Hilfe die Ringkammer über den Innenraum des Gehäuses mit dem Stutzen in Verbindung steht, der zum Austragen der Feinfraktion des Materials aus ihm mittels einer Gas­ strömung dient, und daß die Stutzen zum Austragen der Grob­ fraktion des Materials mit dem Gasstrom mit einem Schieber verschließbar sind, der außerhalb der Öffnungen der Ringkammer an ihrer Verbindungsstelle mit der Ringkammer angebracht ist.

In zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung kann die Ringkammer in der zur Rotorachse parallelen Richtung eine Breite besitzen, die sich in bezüglich der Rotorachse radialer Richtung ändert, was stufenlos oder auch stufenweise geschehen kann.

Der erfindungsgemäße Desintegrator mit Sichteinrichtung gewährleistet eine hohe Wirksamkeit der Trennung des zu sichtenden Materials nach einer vorgegebenen Korngrößenver­ teilung.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert; es zeigt:

Fig. 1 schematisch den Desintegrator mit Sichteinrichtung im Längsschnitt;

Fig. 2 den Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt einer Ringkammer mit konstanten zur Rotorachse parallelen Abmessungen;

Fig. 4 den Schnitt einer Ringkammer mit radial nach außen stetig divergierenden Abmessungen;

Fig. 5 den Schnitt einer Ringkammer mit nach außen stetig konvergierenden Abmessungen;

Fig. 6 den Schnitt einer Ringkammer mit sich nach außen stufenweise verengenden Abmessungen;

Fig. 7 den Schnitt einer Ringkammer mit einem komplexen Abmessungsverlauf in Radialrichtung;

Fig. 8 den Schnitt einer Ringkammer mit einer Berandung der nach innen gelegenen Öffnung.

Der Desintegrator mit Sichteinrichtung hat ein Gehäuse 1 mit zwei gegensinnig umlaufenden Rotoren, deren äußerer aus einer Scheibe 2 mit an deren Peripherie angebrachten Schaufeln 3 besteht, die auf einer Antriebswelle 4 angeordnet ist. Dieser Rotor ist von einer im Gehäuse 1 eingebauten und in unmittelbarer Nähe von ihm angeordneten Ringkammer 5 umfaßt, die mit ihrem offenen Teil 6 den Schaufeln 3 des Rotors zugewandt ist. Der Innenraum 7 der Ringkammer 5 bildet eine Sichtungszone des Materials.

Der andere, innengelegene Rotor besteht aus einer Scheibe 12 kleineren Durchmessers als der Durchmesser der Scheibe 2, die parallel zur Scheibe 2 auf einer Antriebswelle 13 angeordnet ist und Schaufeln 14 aufweist, welche an der Peripherie der Scheibe 12 jeweils gegenüber den Schaufeln 3 des ersten Rotors angebracht sind.

In den Seitenwänden der Ringkammer 5 sind Öffnungen 8 ausgeführt, über die die Ringkammer 5 mit einem Stutzen 9 zum Austragen der Feinfraktion des Materials in Verbindung steht. An einer oberen Umfangsstelle der Ringkammer 5 ist ein Stutzen 10 zum Austragen der Grobfraktion des Materials angeordnet, der durch einen radial verschieblichen Schieber 11 verschließ­ bar ist.

Ein Stutzen 15 dient zur Aufgabe des zu mahlenden und zu sich­ tenden Materials, wobei der Grobfraktions-Austragsstutzen 10 in diesen mündet und bei Einschaltung eine Rezirkulation der Grobfraktion bewirkt. Ein weiterer Stutzen 16 zum Austragen der Grobfraktion ist tangential an den Umfang der Ringkammer 5 angeschlossen und führt aus dem Desintegrator hinaus, wobei er teilweise innerhalb des Stutzens 9 zum Austragen der Feinfraktion verläuft. Der Stutzen 9 zum Austragen der Feinfraktion führt zu einem Staubabscheidersystem 17, z.B. einem Zyklon, das an einen Zugventilator 18 angeschlossen ist.

Die von der Ringkammer 5 umgrenzte Sichtungszone des Materials kann verschiedene Längsschnittgestaltungen aufweisen. Außer der aus Fig. 1 ersichtlichen Gestalt kann die Ringkammer 5 im Längsschnitt entweder konstante Abmessungen (Fig. 3) oder sich stufenlos ändernde Abmessungen (Fig. 4, 5) oder aber wie in Fig. 1 sich stufenweise ändernde Abmessungen (Fig. 6, 7, 8) in der zur Rotorachse parallelen Richtung besitzen. Die Öffnungen 8 können sowohl im breiteren Teil der Kammer 5 (Fig. 5, 6, 7, 8) als auch im schmaleren Teil derselben (Fig. 1, 4) ausgeführt sein.

Der Betrieb des beschriebenen Desintegrators mit Sichtein­ richtung verläuft folgenderweise:

Das zu mahlende und zu sichtende Material gelangt zusammen mit einem Gasstrom, z.B. mit Luft, über den Stutzen 15 zu den Rotoren, die das Material beschleunigen und dieses mit Hilfe ihrer Schaufeln in die Ringkammer 5 hineinschleudern. Die Teilchen des Materials sind von unterschiedlicher Größe, gelangen jedoch mit etwa gleichen Geschwindigkeiten in die Ringkammer 5.

Indem sich die Teilchen in die Ringkammer 5 im Medium von Staub oder Luft fortbewegen, erfahren sie einen aerodynamischen Widerstand des Mediums, und in Abhängigkeit von der Zeit ihrer Bewegung in der Ringkammer 5 setzt mit zunehmender Entfernung vom Rotor die größenmäßige Sichtung der Teilchen ein. Die feineren Teilchen verlieren ihre Anfangsenergie schneller bzw. früher als die gröberen, weshalb eine Ent­ mischung des Materialstrahls nach der Korngröße geschieht.

Durch Einstellung des Zugs des Ventilators 18 wird der Luftstrom durch die Öffnungen mit einer bestimmten Geschwindig­ keit abgesaugt, entsprechend welcher aus der Ringkammer 5 eine bestimmte Fraktion des Materials ausgetragen wird. Dank der vorangegangenen Entmischung des Materials bei dessen Austragen aus der Ringkammer 5 ist der Zusammenstoß verschieden großer Teilchen wenig wahrscheinlich, und dies gewährleistet eine ziemlich genaue Trennung der Fraktionen des Materials nach einer vorgegebenen Korngröße.

Die in den Fig. 1, 3, 4 dargestellten Ausführungsformen der Ringkammer 5 gewährleisten die Trennung des Materials nach einer kleineren Grenzkorndimension, da im schmaleren Teil der Ringkammer 5 (Fig. 1 und 4) oder in der Ringkammer 5 (Fig. 3) mit gleichbleibendem Querschnitt der dynamische Druck ohne Veränderung der Bewegungsbahn der Luft beibehalten wird, was zur Sichtung und zum Energieverlust der sehr feinen Fraktionen des Materials führt. In einer Ringkammer 5 der in Fig. 5, 6, 7, 8 dargestellten Konstruktionen ver­ ändert sich infolge der jähen Erweiterung des Kammerinnenraumes 7 die Bewegungsbahn der Luft beim Eintritt in die Ringkammer 5 unter gleichzeitiger Druckentlastung, was es ermöglicht, das Material im Bereich von großen Grenzkorndimensionen der Teilchen zu sichten.

Die Anordnungsstelle der Öffnungen 8 (Fig. 2) in den Seiten­ wänden der Ringkammer 5 hängt von der Anfangsgeschwindigkeit des Materialeintritts in die Ringkammer und von der Teilchen­ größe ab, nach welcher die Trennung des Materials geschieht, wahrend die Größe der Öffnungen 8 von der Differenz der Energieverluste der Teilchen unterschiedlicher Größe abhängig ist.

Die Ausführungsformen der Ringkammer 5 mit Anordnung der Öffnungen 8 (Fig. 5, 6, 7, 8) im breiteren Teil der Kammer 5 dienen zur Sichtung des Materials nach einem gröberen Grenzkorn, während die Ausführungsformen der Ringkammer 5 (Fig. 1, 4) mit der Anordnung der Öffnungen 8 im schmaleren Teil der Ringkammer 5 zur Entfernung der feineren Fraktion des Materials angewendet werden.

Die Wahl der Bauart und des Volumens der Ringkammer (Fig. 5) wird auch durch das Volumen der in sie geförderten Luft und die bevorzugte Herstellungstechnologie bestimmt.

Die abgesaugte Feinfraktion gelangt über den Stutzen 9 in das Staubabscheidersystem 17 und wird aus diesem ausge­ tragen. Die Grobfraktion des Materials wird entweder über den Stutzen 10 zur erneuten Mahlung zurückgeführt oder über den Stutzen 16 ausgetragen, wenn es erforderlich ist, das Material in zwei Fraktionen nach der Teilchengröße zu zerlegen oder das Material in verschieden feste Fraktionen zu trennen.

Der Druck in der Ringkammer 5 wird mit Hilfe des Schiebers 11 durch Änderung des Austrittsquerschnitts geregelt.

Der vorgeschlagene Desintegrator mit Sichteinrichtung ge­ stattet das Mahlen und das Sichten mit einer hohen Wirksamkeit und in weitem Bereich der Grenzkorndimensionen. Das Fehlen von sich bewegenden Bauelementen gewährleistet die Zuver­ lässigkeit der Konstruktion. Die in der letzten Reihe der Zerkleinerungselemente erzeugte Druckhöhe und die Energie des in die Ringkammer 5 hineingeschleuderten Materials wird voll ausgenutzt, was die gesamte Energieintensität des Sichtungsprozesses herabsetzt.

Claims (3)

1. Desintegrator mit Sichteinrichtung, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit einem oder zwei darin untergebrachten, angetriebenen Rotoren,
einer Ringkammer (5), die im Gehäuse (1) in unmittelbarer Nähe vom Rotor derart angeordnet ist, daß sie ihn umfaßt und ihm mit ihrem offenen Teil (6) zugewandt ist,
einem Stutzen (15) zur Aufgabe eines Ausgangsmaterials und zum Ansaugen eines Gases mittels der Rotoren, der in der Nähe der Rotorachse in das Gehäuse (1) mündet,
einem Stutzen (9) zum Austragen der Feinfraktion des Materials, dessen Eintritt am Gehäuse (1) angeschlossen ist und dessen Austritt mit einem Abscheidesystem (17) und einem Zugventilator (18) verbunden ist,
Stutzen (10 oder 16) zum Austragen der Grobfraktion des Ma­ terials, deren Eintrittsöffnung an die Ringkanmer (5) ange­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Seitenwandungen der Ringkammer (5) Öffnungen (8) vorhanden sind, mit deren Hilfe die Ringkammer (5) über den Innenraum des Gehäuses (1) mit dem Stutzen (9) in Verbindung steht, der zum Austragen der Feinfraktion des Materials aus ihm mittels einer Gasströmung dient, und
daß die Stutzen (10 oder 16) zum Austragen der Grobfraktion des Materials mit dem Gasstrom mit einem Schieber (11) ver­ schließbar sind, der außerhalb der Öffnungen (8) der Ringkammer (5) an ihrer Verbindungsstelle mit der Ringkammer (5) angebracht ist.

2. Desintegrator mit Sichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) in der zur Rotorachse parallelen Richtung eine Breite besitzt, die sich in bezüglich der Rotorachse radialer Richtung stufenlos ändert.

3. Desintegrator mit Sichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (5) in der zur Rotorachse parallelen Richtung eine Breite besitzt, sich sich in bezüglich der Rotorachse radialer Richtung stufenweise ändert.