Wirkungsvolle KombinationUltraschall-Luftreinigung optimiert Siebung über extrem enge Maschenweiten

Volker Spies

Durch ihre niederfrequente produktschonende Schwingung und die

einstellbare dreidimensionale Siebbewegung eignet sich die Taumelsieb-

maschine besonders gut für die Siebung von fein- und feinstkörnigen

Schüttgütern. Um ein Zusetzen der Siebgewebe zu verhindern, werden

diese Siebmaschinen in einer Vielzahl von Anwendungen mit Ultraschall-

oder Luftreinigungseinrichtungen betrieben. Dennoch kann es bei der

Fraktionierung besonders siebschwieriger Produkte produktbedingt zu

einem Absinken der Durchsätze kommen. Durch das Bestücken der Tau-

melsiebmaschinen mit der neuen kombinierten Siebreinigung aus Ultra-

schall und Luft zeigt sich dieses etablierte Feinsiebsystem auch unter sehr

kritischen Produktbedingungen noch leistungsstark bei Trennschärfe,

Ausbeute und Durchsatz.

gung versetzt. Die Taumelbewegung sorgt über das Zusammenwirken von Tangential- und Radialneigung sowie der Schwingweite für eine spiralförmige Bewegung des Sieb-gutes. Je nach Anteil der verstellbaren Be-wegungskomponenten verändert sich die Verweildauer des Siebgutes. Damit ist die Leistung fein auf den Siebgütegrad einstell-bar. Siebreinigungseinrichtungen wie Bälle, Ultraschall oder Luft beschleunigen dabei den Siebvorgang.

Bei besonders siebkritischen Gütern kön-nen jetzt die Ultraschall- sowie die Luftrei-nigung zu einer hoch wirkungsvollen Kom-bination zusammengefasst und die Sieb-leistungen enorm verbessert werden.

Funktion der Luftreinigung

Die vom einem Ultraschallgenerator er-zeugten hochfrequenten Schwingungen wer-den über einen Ringresonator gleichmäßig auf das Siebgewebe geleitet und bewirken Be-schleunigungswerte von bis zu 15 000 g, so-dass selbst starke Haftkräfte zwischen Einzel-partikeln überwunden werden können.

Parallel dazu bläst ein Luftstrahl durch die Siebmaschen nach oben, wird aber kurz oberhalb des Siebes durch die unter dem Siebdeck angeordnete Absaugung wieder umgelenkt und durch das Siebge-webe zurückgeführt. Der Luftstrahl wirkt somit doppelt. Beim ersten Durchströmen des Siebes bläst er die Maschen frei, beim zweiten Mal zieht er feine Partikel mit durch das Siebgewebe. Der Abstand zwi-schen Luftstrahlaustritt an den rotierenden Düsenarmen und Sieb spielt dabei eine Rolle und wird auf das jeweilige Siebgut abgestimmt.

Die Überlagerung der beiden Siebreini-gungsverfahren in der neuentwickelten Kombination von Ultraschall und Luft ist am äußeren Rand des Siebeinsatzes be-sonders wirkungsvoll, denn in diesem Be-

Die Ultraschall-Luftreinigung ermöglicht die Siebreinigung mit Ultraschall und Luft gleichzeitig

Volker Spies, Leiter Sieb- und Aufbereitungstech-nik, Allgaier Process Technology GmbH, Uhingen

28      VERFAHRENSTECHNIK 4/2010

Top-TheMa powTech/TechnopharM

Mit der Ultraschall-Luftreinigung für feine Siebgewebe kann die Performance von Tau-melsiebmaschinen optimiert und die be-kannten Vorzüge dieser Siebtechnik kön-nen verstärkt werden. Bei einer Taumelsieb-maschine mit der neuartigen Ultraschall-Luft-Siebreinigung wird das Siebgut wie bisher zentral zugeführt und der runde Sieb-aufbau in eine dreidimensionale Schwin-

reich wird das Grenzkorn gesiebt. Die Luft sorgt hier für eine höchst wirksame Auf-lockerung des Siebgutes und die durch den Ultraschall erzeugten Mikroschwingungen überwinden zusätzlich die Haftkräfte zwi-schen den Partikeln. Dies führt zu opti-mierter Trennschärfe.

Signifikanter Leistungssprung

Die hohe Effektivität des Systems zeigen Testsiebungen von als siebschwierig einzu-stufendem Polyamidpulver. Der Trenn-schnitt soll bei 63 µm liegen. Die Feinfrak-tion ist das Produkt, das selbst im theore-tischen Idealfall mit einer Ausbeute von max. 90 % abgesiebt wird, die restlichen 10 % werden zwangsläufig mit dem Grobgut ausgetragen. Die sehr steile Korngrößen-verteilung bedeutet zudem, dass schon ge-ringe Änderungen der Maschenweiten zu großen Fehlkornwerten führen. Eine Sieb-aufgabe, die bisher sehr schwierig zu lösen war. Wesentlich einfacher und effizienter geht es mit dem neuen Ultraschall-Luft-Rei-nigungsverfahren.

Die außergewöhnliche Wirksamkeit zeigt sich im Direktvergleich aller drei Siebreini-gungsverfahren. Nacheinander wurde das Polyamidpulver auf einer Taumelsiebma-schine mit dem Durchmesser 1200 mm je-weils mit Ultraschall- und Luftsiebreinigung sowie mit kombinierter Ultraschall-Luft-Reinigung fraktioniert. Die Messergebnisse zeigen deutlich, dass sich bei der reinen Ultraschallsiebung bei 63 µm eine Ausbeute von nur 50,3 % erreichen lässt. Die als Grob-gut abgeführte Fraktion besteht zu 90 % aus Produkt, das verloren ginge. Auch der Durchsatz von 306 kg/h mit Ultraschallein-satz ist nicht optimal. Unter Zuhilfenahme der Luftreinigung steigt die Ausbeute dank des im Filter abgeschiedenen Anteils im-merhin auf 58,3 %. Der Durchsatz erreicht jedoch nur 277 kg/h. Das Grobgut besteht zu 78 % aus Produkt.

Die Kombination der beiden Siebreini-gungsverfahren als Ultraschall-Luftreini-gung führt dagegen zu einem signifikanten Leistungssprung. Die Ausbeute im Anwen-

dungsbeispiel beträgt 83,3 % und liegt da-mit um 65 % über der Ausbeute beim reinen Ultraschall- bzw. um 43 % über der Ausbeu-te beim reinen Luftstrahlreinigungsverfah-ren. Der Durchsatz springt auf 515 kg/h. Er liegt damit um 68 bzw. 86 % über den Wer-ten der jeweiligen einzeln angewandten Ultraschall- oder Luftreinigung. Die im Technikum ermittelten und hier dargestell-ten Messwerte wurden in der für dieses Pro-dukt realisierten Produktionsanlage sogar nochmals übertroffen.

Vorstoß in neue Dimensionen

Weitere Versuche haben gezeigt, dass man mit diesem neuen Kombinations-Siebreini-gungsverfahren in der Feinstsiebung in neue Dimensionen vordringen kann. Pro-dukte, die in der Vergangenheit nur sehr aufwändig und mit hohen Kosten über Sich-ter getrennt werden konnten, können jetzt über Taumelsiebmaschinen mit Ultraschall-Luft-Reinigung mit genau definiertem Trennschnitt sehr wirtschaftlich selektiert werden. Mit diesem neuen Ultraschall-Luft-Siebreinigungsverfahren sind sogar Sie-bungen über Maschenweiten von 0,032 mm für viele Produkte möglich.

Ein weiterer Vorteil der Gebrauchsmuster geschützten, kombinierten Ultraschall-Luft-reinigung liegt in der einfachen Möglichkeit der Nachrüstung von bestehenden Taumel-siebmaschinen. Verfügen diese bereits über eine Luftreinigung, können sie problemlos und schnell mit einer entsprechenden Ultraschallreinigung kombiniert werden. Haupteinsatzbereich dieser neuen Siebreini-gungstechnologie sind vor allem Kunststoffe, z. B. PA, PE, HDPE, PVC, PP, PS, EPS, CMC, Cellulose sowie Pulverlacke, Toner, Wachs, Metalle, Perlite, Silizium, Schleifmittel, Koks, Gips, Quarzsand, Emailpulver, Stärke, Reis-mehl und weitere pulverähnliche Produkte.Halle 7, Stand 326

AllgAier 8735550

VERFAHRENSTECHNIK 4/2010      29

Top-TheMa

Taumelsiebmaschinen mit einer kombinierten

Siebreinigung aus Ultraschall und Luft

sind auch unter sehr kritischen Produktbe-

dingungen noch leistungsstark bei

Trennschärfe, Ausbeute und Durchsatz

wwwwww.vfv1.de/#8735550