DE3540682A1

DE3540682A1 - Zig-zag sifter

Info

Publication number: DE3540682A1
Application number: DE19853540682
Authority: DE
Inventors: Klaus Kadesch
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1985-11-16
Filing date: 1985-11-16
Publication date: 1987-05-21

Abstract

Device for separating particulate free-flowing material with variable falling rates of the individual particles in gaseous media. A channel (2), delimited by zig-zag-shaped walls, for the upwards movement of a gas stream and at least one feed device (5) for the particulate free-flowing material are provided in the upper region of the channel (sic). The walls of the channel (2) are delimited by a frustoconical surface (3a, 3b and 4a, 4b) the generatrices of which have a zig-zag-shaped profile. The formation of dead corners and vertical wall surfaces for the free fall of particles is thereby avoided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von partikelförmigem Schüttgut mit unterschiedlichen Fallge schwindigkeiten der einzelnen Partikel in gasförmigen Medien mit einem von zick-zack-förmigen Wänden begrenzten Kanal für die Aufwärtsbewegung einer Gasströmung und mindestens einer Zuführvorrichtung für das partikel förmige Schüttgut im oberen Bereich des Kanals. The invention relates to a device for separating particulate bulk material with different dropping speeds of the individual particles in gaseous Media with a border delimited by zigzag walls Channel for the upward movement of a gas flow and at least one feed device for the particle shaped bulk in the upper part of the channel.

Durch die Firmendruckschrift "Multi-Plex Zickzacksichter Typ MZF, MZM" der Firma Alpine AG in Augsburg, BRD, ist eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung be kannt, die für folgende Anwendungen vorgesehen ist:Through the company publication "Multi-Plex zigzag sifter Type MZF, MZM "from Alpine AG in Augsburg, Germany a device of the type described above be knows, which is intended for the following applications:

- separation of goods resulting from their Difficult to sift shape,
- Separate roughly equal parts by specific Weight,
- Separation of parts of the same sieve fraction according to the thickness and
- Separation of bulk goods, where screening Difficulties and costs.

Bei der bekannten Vorrichtung besteht der Kanal, in dem der Trennvorgang stattfindet, aus einem Schacht mit rechteckigen Querschnitten, wobei die durch die Schwer punkte aller Querschnittsflächen gehende Schachtachse im Zick-Zack verläuft. Im Prinzip handelt es sich dabei um ein vielfach geknicktes Rohr mit rechteckigem Querschnitt, wobei die Längsachsen der einzelnen Rohrab schnitte in einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen. Es ist auch durchaus bekannt, eine Vielfachanordnung derartiger Sichtrohre vorzusehen.In the known device, the channel in which the separation process takes place with a shaft rectangular cross-sections, the being by the heavy points of all cross-sectional areas of the shaft axis zigzag. In principle it is around a multiply kinked tube with a rectangular Cross-section, with the longitudinal axes of the individual tubes cuts are at an obtuse angle to each other. It is also well known to have a multiple arrangement to provide such sight tubes.

Derartige, bekannte Zick-Zack-Sichter haben sich als Laborgeräte auch zur Abtrennung kleinerer Feinpulver chargen bewährt. Bei der Behandlung von kugelförmigem Metallpulver hat sich jedoch gezeigt, daß die übliche Konfiguration der Zick-Zack-Kammer mit Rechteckquer schnitt keine absolut befriedigende Trennschärfe mehr gewährleistet. Such known zigzag sifters have proven to be Laboratory devices also for separating smaller fine powders batches proven. In the treatment of spherical However, metal powder has been shown to be the usual Configuration of the zigzag chamber with a rectangular cross no longer cut absolutely satisfactory selectivity guaranteed.

Dies liegt offenbar daran, daß der Zick-Zack-Kanal an zwei gegenüberliegenden Seiten durch im Zick-Zack angeordnete ebene Flächen, an den beiden anderen einander gegenüberliegenden Seiten jedoch durch vertikale durchgehende ebene Flächen begrenzt ist, und daß sich an den dadurch gebildeten vier Ecken Pulver ansammelt und ungesichtet an den vertikalen Flächen, von denen aus es nicht in den Gasstrom zurückge worfen werden kann, nach unten fällt.This is apparently because of the zigzag channel zigzag on two opposite sides arranged flat surfaces, on the other two opposite sides, however, by vertical continuous flat surfaces is limited, and that powder on the four corners accumulates and unsighted on the vertical surfaces, from which it does not return to the gas stream can be thrown down.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahin gehend zu verbessern, daß auch kugelförmiges Metall pulver mit verbesserter Trennschärfe gesichtet werden kann.The invention is therefore based on the object Device of the type described above going to improve that even spherical metal powder sighted with improved selectivity can be.

Die Bedeutung der Aufgabenstellung wird insbesondere damit begründet, daß kugelförmiges Metallpulver mit außerordentlich engem Durchmesser-Spektrum in großen Mengen auf dem Gebiet der Pulvermetallurgie benötigt wird. Es geht dabei darum, Bauteile mit komplizierten Formen und/oder für hohe thermische, mechanische und chemische Belastung aus Metallpulver zu pressen.The importance of the task becomes particularly important justified that spherical metal powder with extraordinarily narrow diameter spectrum in large Amounts needed in the field of powder metallurgy becomes. It's about components with complicated Forms and / or for high thermal, mechanical and to press chemical load out of metal powder.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der ein gangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß da durch, daß die Wände des Kanals von Kegelstumpf flächen begrenzt sind, deren Erzeugende einen zick-zack förmigen Verlauf aufweisen.The task is solved at the device described above according to the invention through that the walls of the channel from truncated cone areas are limited, the generators of which zigzag have a shape.

Unter "Kegelstumpfflächen" werden die Mantelflächen von Kegelstümpfen verstanden. Under "truncated cone surfaces" are the lateral surfaces understood by truncated cones.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kanals werden sowohl die störenden Ecken als auch die vertikalen ebenen und durchgehenden Flächen ver mieden, so daß sämtliche Pulverpartikel der Wechselwirkung zwischen den Wandflächen des Kanals und der Gasströmung ausgesetzt werden. Es hat sich gezeigt, daß dadurch eine wesentlich höhere Trenn schärfe speziell bei kugelförmigem Metallpulver moglich ist, d.h. auch noch Partikel, die nur relativ geringe Durchmesserunterschiede und ein hohes spezifisches Ge wicht aufweisen, können noch sauber voneinander getrennt werden.The inventive design of the channel both the distracting corners and the vertical flat and continuous surfaces ver avoided so that all powder particles of the Interaction between the wall surfaces of the channel and exposed to the gas flow. It has shown that this results in a much higher separation sharpness especially with spherical metal powder is possible, i.e. also particles that are only relative small diameter differences and a high specific Ge important, can still be separated cleanly.

Im Prinzip bestehen sowohl die inneren als auch die äußeren Wandflächen aus den Kegelflächen von massiven oder hohlen Kegelstümpfen, wobei die Kegel flächen entlang von konzentrischen bzw. koaxialen Kreisen ohne Durchmessersprünge ineinander über gehen.In principle, both the inner and the exist outer wall surfaces from the conical surfaces of massive or hollow truncated cones, the cone surfaces along concentric or coaxial Circles without one another in diameter go.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Kegel stumpfflächen einerseits ein rotationssymmetrisches Innenteil, andererseits ein rotationssymmetrisches Außenteil bilden, und wenn der maximale Durchmesser des Innenteils kleiner ist als der minimale Durch messer des Außenteils. Auf diese Weise läßt sich das Innenteil zum Zwecke einer Demontage in axialer Richtung leicht aus dem Außenteil herausnehmen, was beispielsweise zu Reinigungs- und Wartungszwecken gelegentlich erforderlich ist. Es ist alsdann nicht erforderlich, die gesamte Vorrichtung in einzelne Ringe oder Scheiben zu zerlegen. Dabei schafft die erfindungsgemäße Rotationssymmetrie optimale Voraussetzungen für eine zuver lässige Abdichtung der Vorrichtung, um diesen mit einem Schutz- bzw. Inertgas betreiben zu können.It is particularly advantageous if the cone butt surfaces on the one hand a rotationally symmetrical Inner part, on the other hand a rotationally symmetrical Form outer part and if the maximum diameter of the inner part is smaller than the minimum through knife of the outer part. In this way the inner part for the purpose of disassembly in axial Take direction out of the outer part what for example for cleaning and maintenance purposes is occasionally required. It is not then required the entire device in individual rings or disassemble slices. The invention creates Rotational symmetry optimal conditions for a verver casual sealing of the device to this with a To be able to operate protective or inert gas.

Es ist weiterhin von Vorteil, die Zuführvorrichtung für die Partikel mit mehreren Auslaßöffnungen aus zustatten, die äquidistant auf den Umfang des Kanals verteilt sind.It is also advantageous to use the feed device for the particles with several outlet openings allow the equidistant on the circumference of the channel are distributed.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Radiusdifferenz zwischen Außenteil und Innenteil im Bereich der Gas einleitung im unteren Teil des Sichters von unten nach oben zunächst zunimmt und zum oberen Ende wieder abnimmt. Auf diese Weise wird das einströmende Gas zunächst gleichförmig auf den Umfang verteilt und alsdann vor dem Eintritt in den eigentlichen Sicht kanal beschleunigt.It is also useful if the radius difference between outer part and inner part in the area of the gas introduction in the lower part of the classifier from below initially increases upwards and towards the upper end again decreases. In this way the inflowing gas initially evenly distributed over the circumference and then before entering the actual view channel accelerated.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher er läutert.An embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 4.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine vollständige Vorrichtung, Fig. 1 is an axial section through a complete device,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the article according to Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1 und Fig. 3 shows a section along the line AB in Fig. 1 and

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie C-D in Fig. 1. FIG. 4 shows a section along the line CD in FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine Trennvorrichtung 1 mit einem Kanal 2 dargestellt, der von einem Außenteil 3 und von einem Innenteil 4 begrenzt wird. Die auf einander zugerichteten Wände des Kanals werden von Kegelflächen 3 a/3 b bzw. 4 a/4 b gebildet. Dies geschieht dadurch, daß das Innenteil 4 aus einer Reihe von spindelförmigen Rotationskörpern 4 c zusammengesetzt ist, während das Außenteil 3 aus einer Reihe von ringförmigen Rotationskörpern 3 c zusammengesetzt ist. Diese Rotationskörper 3 c und 4 c werden dabei in Richtung auf den Kanal 2 durch die besagten Kegelflächen 3 a/3 b bzw. 4 a/4 b begrenzt, die gemäß den Ausführungen in der allgemeinen Be schreibung angeordnet und ausgerichtet sind.In Fig. 1, a separation device 1 is shown with a channel 2 , which is delimited by an outer part 3 and an inner part 4 . The facing walls of the channel are formed by conical surfaces 3 a / 3 b and 4 a / 4 b . This is done in that the inner part 4 is composed of a number of spindle-shaped rotating bodies 4 c , while the outer part 3 is composed of a number of annular rotating bodies 3 c . This rotary body 3 c and 4 c are limited in the direction of the channel 2 by said conical surfaces 3 a / 3 b and 4 a / 4 b , which are arranged and aligned according to the explanations in the general description.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Vorrichtung eine Zuführ vorrichtung 5 für das partikelförmige Schüttgut, die durch drei äquidistant auf den Umfang verteilte Pulverleitungen gebildet wird, die an ihrer Durch dringungsstelle durch das Außenteil 3 Auslaß öffnungen 6 besitzen, von denen in Fig. 1 nur eine sichtbar ist.Referring to FIG. 1, the apparatus has a feeding device 5 is formed for the particulate bulk material, equidistant by three on the circumference divided powders lines which have on their openings through dringungsstelle by the outer part 3 outlet 6, of which in Fig. 1, only one is visible.

Zum Außenteil 3 gehören noch ein Kopfteil 3 d und ein Fußteil 3 e, zwischen denen die einzelnen Rotations körper 3 c unter Zwischenschaltung von Dichtungen mit Hilfe von Zugankern 7 eingespannt sind. To the outer part 3 still include a head part 3 d and a foot part 3 e , between which the individual rotating bodies 3 c are clamped with the interposition of seals with the aid of tie rods 7 .

In analoger Weise gehören zum Innenteil 4 ein Kopfteil 4 d und ein Fußteil 4 e, welche die Rotationskörper 4 c zusammenhalten, die auf einen Zuganker 8 aufgereiht sind. Kopfteil 4 d und Fußteil 4 e sind dabei so ge staltet, daß sie einen strömungsgünstigen Übergang zwischen den unmittelbar angrenzenden Rotations körpern 4 c und dem Zuganker 8 gewährleisten.Analogously, the inner part 4 includes a head part 4 d and a foot part 4 e , which hold the rotating bodies 4 c together, which are lined up on a tie rod 8 . Head part 4 d and foot part 4 e are designed so that they ensure a fluid transition between the immediately adjacent rotating bodies 4 c and the tie rod 8 .

Das Fußteil 3 e ist mit einer tangential angeordneten Gaszuleitung 9 verbunden, die in einen Bereich ein mündet, in dem das Fußteil 3 e seinen größten Durch messer aufweist. Im Zusammenwirken mit der Kegel fläche 3 b des unmittelbar angrenzenden Rotations körpers 3 c und der äußeren Kegelfläche 4 f des Fußteils 4 e wird erreicht, daß die Radiusdifferenz zwischen dem Außenteil 3 und dem Innenteil 4 von unten nach oben zunächst zunimmt und zum oberen Ende hin wieder ab nimmt. Dies dient - wie bereits beschrieben - zur Vergleichmäßigung der Gasverteilung auf dem Umfang und zur Beschleunigung der Strömung in Richtung auf eine Gasableitung 10, die zugleich auch zum Austritt der Feinpulveranteile dient. Die Gasableitung 10 ist als Rohrkrümmer ausgebildet und mit einer konzentrischen Öffnung 11 im Kopfteil 3 d verbunden. Der Zuganker 8 ist durch die Gasableitung 10 hindurchgeführt und stützt sich auf ihr mittels eines Rohrstutzens 10 a und einer Spannmutter 12 ab. The foot part 3 e is connected to a tangentially arranged gas feed line 9 , which opens into an area in which the foot part 3 e has its largest diameter. In cooperation with the cone surface 3 b of the immediately adjacent rotating body 3 c and the outer conical surface 4 f of the foot part 4 e it is achieved that the radius difference between the outer part 3 and the inner part 4 increases from the bottom up first and towards the upper end takes off again. As already described, this serves to even out the gas distribution on the circumference and to accelerate the flow in the direction of a gas discharge line 10 , which at the same time also serves to discharge the fine powder fractions. The gas discharge line 10 is designed as a pipe bend and connected to a concentric opening 11 in the head part 3 d . The tie rod 8 is passed through the gas discharge line 10 and is supported on it by means of a pipe socket 10 a and a clamping nut 12 .

An das Fußteil 3 e schließt sich noch eine Boden platte 13 an, die über einen Flansch 14 und einen Rohrstutzen 15 mit einem Auffangbehälter 16 für den Grobpulveranteil verbunden ist.At the foot part 3 e there is a bottom plate 13 , which is connected via a flange 14 and a pipe socket 15 to a collecting container 16 for the coarse powder fraction.

Wie insbesondere aus den Fig. 2, 3 und 4 hervor geht, sind alle wesentlichen Bauteile Rotations körper bzw. von Rotationsflächen begrenzt und kon zentrisch bzw. koaxial zueinander angeordnet. Ledig lich für die Gaszu- und -ableitungen gelten andere Voraussetzungen, die jedoch auf die Rotationssymmetrie der übrigen Bauteile ausgerichtet sind. Es versteht sich, daß der Zuganker 8 und damit die Systemachse A-A-senkrecht verlaufen.As can be seen in particular from FIGS. 2, 3 and 4, all essential components of the body of rotation or of surfaces of revolution are limited and are arranged centrally or coaxially to one another. Other requirements only apply to the gas supply and discharge lines, but these are based on the rotational symmetry of the other components. It goes without saying that the tie rod 8 and thus the system axis AA are perpendicular.

Claims

1. Device for separating particulate bulk material with different falling speeds of the individual particles in gaseous media with a channel delimited by zigzag-shaped walls for the upward movement of a gas flow and at least one feed device for the particulate bulk material in the upper region of the channel, characterized in that the walls of the channel ( 2 ) are delimited by truncated cones ( 3 a , 3 b and 4 a , 4 b) , the generators of which have a zigzag-shaped course.

2. Device according to claim 1, characterized in that the truncated cone surfaces ( 4 a , 4 b) on the one hand a rotationally symmetrical inner part ( 4 ), on the other hand ( 3 a , 3 b) form a rotationally symmetrical outer part ( 3 ) and that the maximum diameter of the inner part is smaller than the minimum diameter of the outer part.

3. Device according to claim 1, characterized in that the device for supplying the particles by 120 degrees on the circumference of the channel ( 2 ) has distributed outlet openings ( 6 ).

4. The device according to claim 1, characterized in that the radius difference between the outer part ( 3 ) and inner part ( 4 ) initially increases from the bottom up and decreases again towards the upper end.

5. The device according to claim 2, characterized in that the rotationally symmetrical outer part ( 3 ) for Be observation purposes at least partially consists of transparent material.