Durch die Maschen geschlüpft

Verfahren zur Schwingsiebreinigung verbessern die Siebleistung

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16.07.2012 Siebmaschen können durch das zu siebende Material verstopft oder verschlossen werden. Dabei werden Teilchen in ungefährer Maschengröße eingeklemmt oder auf dem Draht angelagert und versperren die Sieböffnungen, so dass weiteres Material nicht mehr durch das Sieb gelangt. Das ist ein beim Sieben häufig auftretendes Problem, das sich leicht durch Siebreinigungsvorrichtungen beheben lässt.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Reinigungsringe und Ringgruppen sind das gängigste Siebreinigungsverfahren für die meisten trockenen und nassen Schwingsiebvorgänge.
  • Ballklopfböden kommen für grobmaschige Trockensiebreinigung zum Einsatz.
  • Siebreinigungsvorrichtungen auf dem Sieb sind weniger gebräuchlich und werden für spezialisierte Reinigungsanwendungen eingesetzt.
  • Siebreinigung mit Ultraschall auf hoher Frequenz ist sehr wirksam, aber durch die höheren Verfahrenskosten beschränkt.

Zu den gängigen Selbstreinigungsvorrichtungen für Siebe gehören Reinigungsringe. Dies sind lose Ringe, die direkt unter der Siebfläche auf einer Stützfläche gleiten, normalerweise einer Lochplatte aus Metall. Durch die senkrechte Bewegung des Separators prallen die Ringe senkrecht in die Sieböffnungen und bewegen sich gleichzeitig radial um das Sieb – zusätzliche Antriebskräfte sind nicht erforderlich. Aufgrund ihrer geringen Aufprallenergie und der die Sieböffnungen reinigenden Reiß- und Wischwirkung eignen sich Reinigungsringe besonders für feinmaschige Siebe. Sie lassen sich für trockene und nasse Siebanwendungen einsetzen. Die Wirkung der Reinigungsringe beruht auf vier verschiedenen materialabhängigen Verfahren:
Durch die senkrechte Separatorbewegung prallen Reinigungsringe gegen die Siebunterseite und klopfen eingeklemmte Teilchen aus den Öffnungen.

Die Reinigungsringe reißen oder brechen überstehende harte oder bröcklige Materialien in kleinere Stücke, die durch das Sieb fließen.
Weiches nachgiebiges Material können die Reinigungsringe beim Siebdurchgang unterstützen.

Ist das Material fasrig, entfernt die waagrechte Scheuerbewegung der Ringe über die Siebunterseite eingeklemmte Fasern aus den Maschen.

Reinigungsringe eignen sich nicht für den Einsatz bei Materialien, die zum Verklumpen oder zur Ansammlung in den Ringen neigen. Sie erzeugen zudem geringe Wärmemengen, durch die temperaturempfindliche Materialien schmelzen können. Auch die Ringe können einer Beeinträchtigung unterliegen – beispielsweise bei besonders harten, unregelmäßig geformten Materialien. Wenn die Stoffe teilweise aus den Sieböffnungen hervorstehen können sie nämlich die Bewegung der Reinigungsringe aufhalten.

Eine etwas erweiterte Methode stellen die Ringgruppen dar. Sie arbeiten im Wesentlichen nach denselben Prinzipien wie Reinigungsringe, der Unterschied besteht aber darin, dass sie vier bis acht Mal größer sind als ein einzelner Ring. Sie kommen in der Regel für Maschinen mit großem Durchmesser zum Einsatz und erleichtern dort die Wartung. Aufgrund des höheren Gewichts und größerer Abmessungen ist ihre Aufprallwirkung höher.

Aufprallenergie von Bällen zunutze machen

Gummibälle sind das zweithäufigste Siebreinigungsverfahren, finden jedoch nur beim Trockensieben ihren Einsatz. Die Bälle haben im Allgemeinen einen Durchmesser von 3,5 cm und werden von einem zweiten groben Sieb fünf Zentimeter unter dem Klassiersieb gehalten. Zur Aktivierung ihrer Reinigungswirkung ist eine stärkere senkrechte Separatorbewegung erforderlich, da die Bälle gegen die Siebunterseite geschleudert werden müssen. Aufgrund der stärkeren Senkrechtbewegung und des Ballgewichts ist die Aufprallenergie höher als bei Reinigungsringen oder Ringgruppen, daher kommen sie im Allgemeinen für grobe Siebe zum Einsatz, die dem Aufprall standhalten können. Aus diesem Grund sind sie für feinmaschige Siebe nicht zu empfehlen. Sie eignen sich gut zur Reinigung von in den Maschen festsitzenden Teilchen mit unregelmäßiger oder gezackter Form in ungefährer Maschengröße, außerdem für reißempfindliche Materialien, die verschmieren oder verklumpen können, jedoch nicht zur Reinigung fasriger Materialien. Da sich auf Ballklopfböden die Bälle radial zum Siebrand ausbreiten, ist die Reinigungswirkung dort zwar ausgezeichnet, die Siebmitte wird jedoch nicht gereinigt.

Sandwich-Anordnung für niedrigen Geräuschpegel

Eine weitere Option stellen Selbstreinigungssiebe dar. Sie bestehen aus einem Ring, der auf der Oberseite mit einem Klassiersieb und auf der Unterseite mit einem Grobgewebe bespannt ist. Zwischen den beiden Geweben befinden sich die Siebreinigungsvorrichtungen. Durch diese Sandwich-Anordnung verbessert sich die Reinigungswirkung, die Wartungskosten sowie der Geräuschpegel sinken. Hier springen die Reinigungsringe im Vergleich zu einer Standardlochplatte aus Metall besser vom unteren Gewebe ab und befinden sich auch näher am Klassiersieb. So lässt sich mit einer geringeren Schwingungsbewegung eine bessere Reinigungswirkung erzielen. Auch die Lebensdauer von Sieb und Motor erhöht sich, da durch die verbesserte Reinigung eine kleinere senkrechte Schwingungsamplitude erforderlich ist. Zudem sinken durch einen schnelleren Siebwechsel die Wartungskosten. Selbstreinigungssiebe kommen sowohl zum Trocken- als auch zum Nasssieben zum Einsatz und können mit Metall- oder Kunststoffsieben hergestellt werden.

Das Produkt abbürsten

Reinigungsvorrichtungen auf der Oberseite des Klassiersiebs lassen sich in drei Kategorien einteilen: Bürsten, Abstreifer und Barrieren.

Drehbürsten auf dem Sieb eigenen sich besonders zur Reinigung fasrigen Materials, welches dazu neigt, zu verfilzen und die Sieböffnungen zu blockieren. Angetrieben von der Schwingungsbewegung des Separators bewegen sich die Bürsten rund um den Siebdurchmesser. Sie verklumpen den Faserfilz auf dem Sieb, um die Öffnungen freizuwischen.

Anschließend werden die Faserknäuel von der Sieboberseite in den Abguss geleitet. Sie haben jedoch den Nachteil, dass Borsten in den Produktfluss gelangen  und ihn damit kontaminieren können.

Kettenringe auf der Oberseite erzeugen eine radiale Randbarriere, um Materialien länger auf dem aktiven Sieb zu halten. Bei einigen Materialien gilt: Je länger sie auf dem Sieb verweilen, desto höher der Mengendurchsatz. Dies kann die Ausbeute kleinerer Maschinen bis auf die Kapazität größerer Maschinen steigern.

Abstreifer auf dem Sieb sorgen für dieselbe radiale Randbarriere wie eine Kette, wirken jedoch zusätzlich als Abstreifer und verbessern die Kapazität mit einer weiteren Reißwirkung. Dadurch können fettige Materialien durch die Siebmaschen gestrichen oder bröcklige Klumpen aufgebrochen werden – das verringert Verluste. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie den Materialfluss durch die Maschine verlangsamen oder erschweren. Bei zum Verklumpen neigenden Materialien darf daher auf keinen Fall ein Abstreifer zum Einsatz kommen.

Auch feuchte Reinigung stellt eine flexible Option dar

Wassersprühvorrichtungen spülen Sieb­öffnungen frei, unterstützen beim Entfernen von Feststoffen und verhindern ein Austrocknen und Anlagern des Materials im Separator. Es tritt keine Verschmutzung durch Reinigungsringe, Bälle oder Bürstenmaterial auf, allerdings sind die Kosten und eine mögliche Verwässerung von Produkten von Nachteil.

Eine weitere Möglichkeit stellt die Siebreinigung mit Ultraschall dar. Sie nutzt die von einem am Metallsieb befestigten Ultraschallschwinger erzeugte Schwingungsenergie zur Reinigung des Siebs und eignet sich gut für hochpräzise Siebe, wo die Teilchengröße etwa der Sieböffnung entspricht. Die Ultraschallenergie baut elektrostatische Aufladung und Oberflächenspannung ab, durch die Teilchen verklumpen und ein effizienter Siebvorgang verhindert wird. Die Siebreinigung mit Ultraschall ist das teuerste Trennverfahren. Daher kommt sie lediglich für hochwertige Materialien und schwierige Betriebsvoraussetzungen zum Einsatz, unter denen ein effizientes Arbeiten mit anderen Methoden nicht möglich ist.

Heftausgabe: Juli 2012

Über den Autor

Greg Brock, Technischer Support-Vertreter bei Sweco
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