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DE2231269A1 - Verfahren zur herstellung eines spaltsiebes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines spaltsiebes

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DE2231269A1
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Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
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Description

MASCHINENFABRIK BUCKAU R.WOLF
Verfahren zur Herstellung eines Spaltaiebes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spaltsiebes aus Profildraht, -fäden oder -stäben, die zunächst durch dichte Aneinanderlagerung auf einem Kern zu einer spaltlosen Oberfläche vereinigt, in diesem Zustand befestigt und anschließend zu einer Siebfläche mit sehr feinen Spalte bearbeitet werden.
Derartige Spaltsiebe werden zur Herstellung von Spaltaiebkörben verwendet und als umlaufende Körbe in Pumpen und Bohrwerken oder als Schleudertrommeln in Zentrifugen eingesetzt.
Es ist bekannt (DT-PS 919 27Ό, Profildrähte oder -stäbe mit schrägen, sich nach der Siebfläche erweiternden Flanken zu verwenden und durch spanabhebende Bearbeitung der Sieboberfläche die sehr feinen Spalte herzustellen.
Bei Spaltsiebkörben -mit größeren Durchmessern ist eine spanabhebende Bearbeitung der Sieboberfläche auch bei dickeren Profilen nicht möglich, weil der Siebkorb keine Widerstandskraft hat. Das zu zerspanende Material weicht zufolge des Schnitt- oder Schleifdruckes dem Drehstahl oder der Schleifscheibe aus. Außerdem kann ein solcher Körper für die span-
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abhebende Bearbeitung der Innenfläche nicht ohne Gefahr de· EindrUoicens eingespannt werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Siebe ist darin zu sehen, daß eich der Siebkörper bein Schweißen dicker Profile durch WMrMespannungen verzieht und dadurch keine Rundlauf-Genauigkeit für die spanabhebende Bearbeitung vorhanden ist. Die Wärmespannungen verhindern auch eln4 Spaltgenauigkeit. Alle diese Nachteile bewirken einen dynamisch unwuchtigen Körper, so daß die bekannten Spaltsiebkörbe nicht für Schnellauf ende Zentrifugen einsetzbar sind.
Besonders bei kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen ist ein ausgewuchteter Lauf der Schleudertrommel unbedingte Voraussetzung. Auch können die bekannten Siebe nicht als Decksiebe in schneilaufenden kontinuierlich arbeitenden Zuckerzentrifugen eingesetzt werden. —
Zur Herstellung von Decksieben sind in den letzten 30 Jahren von der Industrie zahlreiche Herstellungsverfahren entwikkilt worden. Die bekanntesten Decksiebe sind aus Drähten, Fäden oder Blechen mechanisch gefertigt. In Bezug auf geringe Spaltweite« oder Lochungen sind bei diesen Sieben Grenzen ge« setzt. Die Loch- bzw. Spaltgrößen sind von Drahtdurchmesser und Blechdicke abhängig. Kleinste Lochungen bedingen feinste Drähte oder dünne Bleche. Damit ergeben sich geringe Festigkeiten und kurze Standzeiten, so daß die bekannten Deeksiebe während einer Zuckerkampagne mehrfach ausgewechselt werden müssen.
Zwar kann man mit gesteuerten Elektronenstrahlen (Laser-Methode) oder Funkenerosion kleine Lochgrößen herstellen. Das Herstellen einer großen Anzahl von Löchern auf größeren Flächen ist wirtschaftlich nur bei sehr dünnen Blechen müg-
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lieh. Aber gerade die dünnen Bleche unterliegen einem sehr < schnellen Verschleiß»
So sind für die wirtschaftliche Herstellung von Feinstlochungen in Decksieben bis heute zwei Verfahren zur Anwendung gekommen, nämlich das chemische Ätzen und das galvanoplastische Auftragen. Derartig hergestellte Decksiebe weisen aber den Nachteil auf, daß der Lochdurchmesser oder die Schlitzbreite von der Blechdicke abhängig ist. Aus diesem Grunde werden in der Praxis Siebbleche mit einer Lochung unter o,o4 mn nicht hergestellt, weil die Blechdicke unter o,2 nun und die freie Siebfläche unter 7 % liegt.
Die freie Siebfläche (Summe der Lochquerschnitte) bestimmt die Leistung, d.h. die Mengen Trockensubstanz und Flüssigkeit, die in der Zeiteinheit getrennt werden können. Je größer die freie Siebfläche ist, umso höher liegt die Leistung.
Bei einer Lochung von 0,06 bis o,l mm beträgt die maximale Blechdicke nur o,3 mm. Diese geringe Blechdicke macht die Depksiebe, z.B. beim Einsatz in kontinuierlichen Zuckerzentrifugen, sehr empfindlich. Außer vom Verschleiß,durch Reibung der Zuckerkristalle auf dem Sieb, werden die Siebe häufig durch Zuckerknoten und kleinere Fremdkörper beschädigt oder zerstört. Selbst kleinere Risse oder Löcher machen durch das Auftreten höherer Zuckerverluste die teueren Siebe unbrauchbar.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Siebbleche ist darin zu sehen, daß nur Zylinder und Kegel, sowie Körper, die als Abwicklung eine Planfläche ergeben, hergestellt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitssieb mit einer größeren Siebdttske wie bisher aber mit feinsten Lochungen oder Schlitzen zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile behoben sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Profile mit einer der Spalte entsprechenden Überzugsschicht versehen zu einem Körper geformt werden, der quer zur Draht- oder Stabrichtung linienförmig von der Isolierschicht befreit, an diesen Stellen verbunden und daß die restliche Überzugsschicht von dem so gefertigten Körper entfernt wird.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Spaltsiebes werden Profildrähte oder -stäbe mit elektrischer Leitfähigkeit aus den verschiedensten Materialien wie Stahl, Edelstahl, Kupfer, Bronze, Messing, Aluminium, Silber oder dergl. verwendet. Diese Profile haben beliebigen Querschnitt wie rund, halbrund, elliptisch, dreieckig, viereckig, trapezförmig, vieleckig oder dergl.. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die elektrisch leitfähigen Profile mit einer Isolierschicht, z.B. Lack oder Kunststoff, versehen sind. Die Dicke der Isolierschicht entspricht den gewünschten Siebspalte und kann durch verschiedene Konzentrationen der Überzugsmittel oder durch mehrfaches Überziehen erreicht werden. D.h. die Schichtdicke der Überzugsmittel ist ein Maß für den späteren Abstand der Drähte voneinander und damit zugleich ein Maß für die Siebspaltbreite. Die beschichteten Profile können zu jedem beliebigen Siebkörper geformt, d.h. bei Verwendung von Profildrähten auf einem Kern gewickelt oder bei der Verwendung von Stäben durch ein Aneinanderlegen gebildet werden. Der Kern des Siebkörpers ist entsprechend mehrteilig oder aus einem auflösbaren Stoff herzustellen.
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Die Profile beliebiger Dicke werden mit ihren Isolierschichten dicht an dicht verlegt zu dem gewünschten Körper geformt. Durch geeignete flüssige oder gasförmige Lösungsmittel wie Dampf, Heißluft oder petrochemische Verbindungen kann der bereits geformte Körper quer zur Tragrichtung linienförmig von der Isolationsschicht befreit werden. Dies kann auch mechanisch erfolgen. Dabei kann der Abstand der desisolierten Linien voneinander ein Maß der Siebspaltlänge sein. Es wird also zunächst nur an wenigen Stellen des Körpers die Isolierschicht entfernt. Bringt man nun den so vorbereiteten Körper mit seinem Kern in ein galvanisches Bad, so werden die desisolierten Stellen galvanisch miteinander verbunden, so daß die Drähte an diesen Stellen zu einem spaltlosen Körper zusammenwachsen, dessen Form auch nach dem Entfernen des Kernes bestehen bleibt.
Eine weitere Möglichkeit der Verankerung der Profile miteinander und damit das Festhalten der vorgegebenen Körperform besteht darin, daß man die Profile des fertig geformten Körpers punkt- oder linienförmig miteinander verlötet, d.h. ohne große Wärmeeinwirkung verbindet.
Die Prof,ile können auch aus einem Kunststoff bestehen und mit einer lösbaren Lackschicht oder dergleichen überzogen srein. Auch hier wird die Lackschicht zunächst linienförmig entfernt und sodann an diesen Stellen der gewickelte Körper verschweißt oder mit einem nicht auflösbaren Mittel verklebt. Diese Klebemittel müssen so beschaffen sein, daß sie beim Entfernen des restlichen Überzuges bestehen bleiben und den Körper zusammenhalten.
Die so gefertigten Körper werden in ein flüssiges oder gas-
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förmiges Mittel getaucht, in .dem die restliche Isolierschicht oder Überzugsschicht aufgelöst und entfernt wird. Hierdurch entstehen die gewünschten Spalte, die der Siebkörper auch nach dem Entfernen des Kernes beibehält.
Die erfindungsgeraäß hergestellten Siebkörper können auch an einer x-beliebigen Mantellinie aufgeschnitten und als Siebe weiter verwendet werden.
Bei einem geeigneten Wickelkörper bzw. Kern kann jede beliebige Oberfläche des Siebkörpers hergestellt werden, die glatt, wellig oder auch stufenförmig sein kann.
Die erfindungsgemäß hergestellten Spaltsiebe können mit einer Spaltweite unter o,o't mm und mit einer Siebdicke von mehr als o,3 mm hergestellt wenden.
Trotz der größeren aber immer noch dünnen Siebdicke bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß durch die Verwendung von Profilen mit zur Oberfläche erweiterten Planken ein konischer, nach außen sich erweiternder Spalt entsteht, der ein Verstopfen der Sieboberfläche verhindert.
Ferner wird durch den Einsatz von Metalldrähten oder Kunststoff-Fäden mit hoher Zugfestigkeit insbesondere in Zentrifugen mit hohen Drehzahlen ein sich selbsttragender Decksiebkörper gebildet, der die Beanspruchung des Trommelmantels durch Zugspannungen herabgesetzt. Die Zentrifugentrommel erhält hierdurch eine größere Sicherheit, oder bei gleicher Sicherheit kann die Trommel leichter, d.h. in ihrer Wanddicke schwächer konstruiert werden.
Es ist sogar möglich, bei Verwendung von hochkantig gewik-
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kelten Profilen auf das übliche Stützsieb ganz zu verzichten. Das erfindungjs gemäß hergestellte Sieb bietet also den weiteren Vorteil, daß es als Decksieb unmittelbar auf die Innenfläche der Schleudertrommel aufgesetzt werden kann, wenn das gewickelte Sieb auf der Rückseite Ablaufrinnen aufweist*
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Siebes ist darin zu sehen, daß jetzt auch konische Schleudertrommeln, insbesondere für kontinuierlich arbeitende Zuckerzentrifugen, deren Mantellinien nicht in einer geraden Linie verlaufen, mit Decksieben ausgelegt werden können.
Despnders beim Zentrifugieren von Zuckerfüllmassen in kontinuierlich arbeitenden konischen Schleudertrommeln ist es vorteilhaft, den sich fortwährend'ändernden Reibungswinkel, hervorgerufen durch die sich umwandelnde Konsistenz der Füllmasse von flüssig in festen Zucker, Rechm.ng zu tragen. Diese Forderung kann durch eine konische Schleudertrommel mit gekrümmter oder abgestufter Mantellinie erfüllt werden, die mit einem erfindungsgemäß hergestellten Siebkörper mit beliebiger Oberfläche ausgelegt werden kann. Es kann insbesondere ein Decksieb eingesetzt werden, das splbst eine glatte Oberfläche, aber eine gekrümmte oder andersartig geformte Mantellinie aufweist.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit des erfindungsgemäßen Siebes ist darin zu sehen, den Siebkörper so stabil auszubilden, daß er die Funktion der Schleudertrommel und des Decksiebes gleichzeitig übernimmt.
Bei der Verwendung eines keilförmig verlaufenden Profilstabes
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kann durch Wahl der Konizität und der Form des Profilstabes jede beliebige konische Schleudertrommel, auch die mit nicht geradlinig verlaufender Mantellinie, hergestellt werden. Die jetzt in Richtung der Mantellinie verlaufenden Spalte bewirken eine schonendste Behandlung der Zuckerkristalle, d.h. ein Abrieb der Zuckerkristalle an den Siebspalte wird vermieden. Es entfällt der sogenannte Reibeiseneffekt, der durch einzelne Löcher oder quer zur Mantellinie verlaufende Spalte hervorgerufen wird.
Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt mehrere Spaltsiebe mit verschiedenen Profilen,
Fig. 2 zeigt einen kugelförmig gewickelten Siebkörper,
Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 2,
Fig. 1I zeigt einen kegelförmig gewickelten Siebkörper,
Fig. 5 zeigt jeweils einen Schnitt unterschiedlicher Profile
gemäß Linie A-B in Fig. 4,
Fig. 6 zeigt einen konischen Profilstab mit Seitenansicht.
Nach Fi$. 1 bestehen die einzelnen Siebe aus Profilen, die dreieckig, halbrund oder trapezförmig sind. Die mit der nicht dargestellten Isolierschicht bzw. Uberzugsschicht versehenen Profile 1 werden dicht aneinandergelegt, so daß zunächst eine spaltlose Sieboberfläche 2gemäß Schnitt C-D entsteht. Die so aneinandergelegten Profile werden an mehreren Stellen linienförmig mit einem Lösungsmittel oder mechanisch behandelt, so daß desisolierte Profilstellen 3 in Reihen k entstehen. Diese desisolierten Linien verlaufen quer zu den Profilen. Der Körper mit den so hergestellten Desisolierten Linien wird jetzt in ein galvanisches Bad gesetzt oder andersartig miteinander
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verbunden, so daß gemäß Schnitt A-B Verbindungsstellen 5 entsprechend den desisolierten Stellen 3 entstehen. Werden jetzt die restlichen Isolierschichten entfernt, dann entstehen Spalte 6 mit einer Spaltbreite 7 und einer Spaltlänge 8. Die Spaltlänge 8 entspricht dem inneren Abstand der desisolierten Linie k. Mit Hilfe der Schichtdicke der Isolier- oder Überzugsachicht und dem Abstand der desisolierten Linien k können Spaltbreite und Spaltlänge genau bestimmt werden.
Wie die Figuren 2-5 zeigen, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren jede beliebige Siebform hergestellt werden. So zeigt Fig. 2 einen kugelförmigen Spaltsiebkorb. Einen derartigen Korb kann man mit den bisherigen Verfahren nicht maßgerecht herstellen.
Fig. 5 zeigt jeweils den Schnitt eines gewickelten Körpers mit trapezförmigen Profilen mit unterschiedlicher Oberfläche.
Der mittlere Schnitt zeigt Profile 1 mit herkömmlicher Trapezform, wodurch eine glatte Sieboberfläche 2.,gebildet wird. Der linke und der rechte Schnitt zeigen Profile, die eine wellen- oder stufenförmige Sieboberfläche erzeugen.
Die durch Profile Ib oder durch Profile la hergestellten Wellen oder Stufen an der Sieboberfläche 2 können als ganzes Sieb oder in Verbindung mit einer glatten Sieboberfläche teilweise eingesetzt werden.
Der Vorteil dieser Wellen oder Stufen in einer konischen Schleudertrommel liegt in der Erhöhung des Gleitwinkels.
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- Io -
- Io -
Die Schichtdicke z.B. des Zuckers wird dicker, die Aufenthaltsdauer der einzelnen Kristalle wird bei gleicher Leistung gegenüber der Dunnschichteentrifuge langer, der Zucker wird besser und trockener abgeschleudert.
Fig. 6 zeigt einen Profilstab 9» der in Längsrichtung konisch ausgebildet ist und eine geformte Oberfläche Io aufweist. Werden diese Stäbe mit ihrer Seitenfläche 11 aneinandergelegt, dann entsteht eine konische Trommel. Auch diese Stäbe sind beschichtet und erfindungsgemäß behandelt und zu einem Spaltsiebkörper vereinigt.
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Claims (9)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Spaltsiebes aus Profildraht, -fäden oder -stäben, die zunächst durch dichte Aneinanderlagerung auf einem Kern zu einer spaltlosen Oberfläche vereinigt, in diesem Zustand befestigt und anschließend zu einer Siebfläche mit sehr feinen Spalte bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile mit einer der Spalte entsprechenden Überzugsschicht versehen zu einem Körper' geformt werden, der quer zur Draht- oder Stabrichtung linienförmig von der Überzugsschicht befreit, an diesen Stellen verbunden und daß die restliche Überzugsschicht von dem so gefertigten Körper entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildrähte oder -stäbe elektrisch leitend sind und daß der Körper zum Verbinden der Drähte oder Stäbe nach der Iinienförmigen Entfernung des Überzuges mittels eines flüssigen oder gasförmigen Lösungsmittels in ein galvanisches Bad getaucht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern nach der galvanischen Behandlung entfernt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zum Verbinden der Drähte oder Stäbe punkt- oder linienförmig verschweißt bzw. verlötet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfäden oder -stäbe aus Kunststoff bestehen und der Körper zum Verbinden der Fäden oder Stäbe punkt- oder linien-
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förmig, den Überzug entfernend, verschweißt oder verklebt wird. „,
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der fertig geformte Körper zum Entfernen der restlichen Überzugsschicht in ein Bad mit einem flüssigen oder gasförmigen Lösungsmittel gebracht wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper auf einem mehrteiligen oder auf einem aus einem auflösbaren Stoff bestehenden Kern beliebiger Form mittels des Profildrahtes oder der -fäden gewickelt oder mittels aneinandergelegter Profildrähte verbunden wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Dampf, Heißluft, eine petroche·^ mische Verbindung oder dergleichen verwendet wird.
9. Spaltsieb nach den Ansprüchen 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht aus einem Lack oder einem Kunststoff besteht.
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