Klassiersieben Worauf es bei der Klassiersiebung ankommt

Autor / Redakteur: Moritz Meier* / M.A. Manja Wühr

Von Klassiersiebmaschinen wird vor allem eines gefordert: höchste Präzision. Welche Faktoren dabei zu optimalen Siebergebnissen führen und worauf es sonst noch bei der Wahl der richtigen Maschine ankommt, fasst der neueste Leitfaden des Siebtechnik-Spezialisten Engelsmann zusammen.

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Steht die Modernisierung der Klassiersiebung an, stellt sich die Frage: Worauf kommt es an?
Steht die Modernisierung der Klassiersiebung an, stellt sich die Frage: Worauf kommt es an?
(Bild: Kenishirotie - stock.adobe.com; Engelsmann; [M] Alban)

Klassieren beschreibt in der mechanischen Verfahrenstechnik das Trennen von Feststoffgemischen nach Partikelgröße. Ziel des Klassierens ist die Aufteilung des ursprünglichen Siebprodukts in mindestens zwei Fraktionen nach vorgegebenen Größenkriterien. Wie genau die einzelnen Fraktionen voneinander getrennt werden, wird durch die Trennschärfe ausgedrückt, die idealerweise bei 100 % liegen sollte. Schließlich ist sie das wichtigste Beurteilungskriterium einer Klassiersiebmaschine. In der industriellen Praxis ist eine 100%ige Trennschärfe allerdings nur annähernd erreichbar. Wie trennscharf ein Sieb klassiert, wird vor allem durch zwei Faktoren beeinflusst: die Siebbewegung und Verweildauer des Produkts auf dem Siebgewebe.

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Siebbewegung und Verweildauer

Die Siebbewegung beschreibt die Art und Weise wie das Siebgehäuse inklusive Einleger in Bewegung versetzt wird. Dies geschieht in der Praxis meist auf drei verschiedenen Wegen: Durch Vibrationsmotoren wird das Sieb mit niedriger Schwingamplitude in horizontaler wie vertikaler Richtung erregt. Schwungmassenantriebe dagegen sorgen für eine rein horizontale Schwingbewegung, die entweder kreisförmig oder linear ist. Eine dritte Siebvariante sind Zentrifugalsiebmaschinen, bei denen ein Siebkorb mithilfe eines Getriebemotors in Rotation versetzt wird.

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Die Wahl der richtigen Siebbewegung ist vor allem von den spezifischen Materialeigenschaften abhängig. Bruchempfindliche Schüttgüter werden beispielsweise am besten bei einer schonenden, linearen Siebbewegung klassiert. Eine Vibrationssiebmaschine wäre in dem Fall ungeeignet, da sich das Gehäuse nicht nur horizontal, sondern auch vertikal bewegt, wodurch empfindliche Schüttgüter auf dem Siebgewebe auf- und abspringen und leicht zerbrechen. So können beispielsweise Bruchstücke entstehen, die nicht mehr den vorgegebenen Größenkriterien entsprechen und als Unterkorn abgetrennt werden – wodurch auch die Trennschärfe verfälscht wird.

Für eine trennscharfe Klassierung ist es jedoch nicht ausreichend, nur die richtige Art der Siebbewegung auszuwählen, auch die Bewegungsintensität muss auf das Siebgut abgestimmt sein, um eine optimale Verweildauer des Produkts auf dem Siebgewebe zu erreichen. Je nachdem ob es sich um ein Vibrations- oder ein Linearschwingsieb handelt, wird die Siebbewegung über die Vibrations- bzw. Schwingamplitude reguliert.

Für eine trennscharfe Klassierung ist eine Einstellung erforderlich, bei der das Produkt gleichmäßig über die gesamte Siebfläche geleitet wird, sodass jedes Partikel in Kontakt mit dem Siebgewebe kommt, um dieses zu passieren. Bewegt sich das Siebgehäuse zu schnell für das jeweilige Produkt, kann es passieren, dass beispielsweise Feinkorn, das eigentlich ausgeschleust werden müsste, bis in den Gut- oder Grobkornauslauf gelangt. Bei Vibrationssiebmaschinen führt eine zu heftige Vibration außerdem leicht dazu, dass das Siebgut anfängt auf und ab zu springen. Es hat dann kaum noch Kontakt zum Siebgewebe und kann bei offenen Siebmaschinen sogar aus der Maschine springen.

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Auch die Siebneigung beeinflusst die Verweildauer. Schlecht fließende oder anbackende Produkte benötigen oft eine steilere Siebneigung, um über die Siebfläche bewegt zu werden als ein leicht fließendes Schüttgut. Bei einer zu steilen Siebneigung bewegt sich das Produkt jedoch so schnell über die Siebfläche, dass die Partikel nicht genügend Kontakt zum Siebgewebe haben.

Langhubsiebmaschinen von Engelsmann erzielen aufgrund ihrer Linearbewegung automatisch eine sehr hohe Trennschärfe bei der Klassiersiebung. Dank der ausschließlich horizontalen Siebbewegung bleibt das Siebgut stets in Kontakt mit dem Siebgewebe. Zusätzlich kann die Verweildauer bei Langhubsieben einfach erhöht werden, indem mehrere Siebeinleger mit gleicher Maschenweite hintereinander oder übereinander angeordnet werden. So verlängert sich die Strecke, die das Produkt auf dem Siebgewebe zurücklegen muss. Auch Rückführbleche können einfach integriert werden. Diese erhöhen die Verweildauer und stellen sicher, dass die gesamte Siebfläche ausgenutzt wird.

Produktverteilung sicher im Griff

Neben der Siebneigung und der Art der Sieberregung hat auch die Verteilung des Produkts auf dem Siebgewebe Einfluss auf den Grad der Trennschärfe. Ist das Schüttgut beispielsweise schlecht rieselfähig und wird senkrecht direkt auf das Sieb geleitet, kann es sich schon bei der Beschickung so hoch auf dem Siebeinleger aufbauen, dass oben aufliegende Partikelschichten nicht in Kontakt mit der Siebfläche kommen. Ein zu hoher „Siebteppich“ schiebt sich lediglich über das Gewebe, ohne dieses zu passieren. In solchen Fällen ist es sinnvoll das Klassiersieb zusätzlich mit einer Verteilhilfe auszustatten.

Engelsmann bietet zwei verschiedene Lösungen der Produktverteilung. Verteilerbleche werden leicht geneigt direkt unterhalb des Siebeinlaufs angebracht. Das Siebgut wird durch den Einlauf auf das Blech geleitet. Durch den abgeschrägten Winkel wird das Produkt direkt in Bewegung versetzt und über die gesamte Breite des Einlegers verteilt. Sieb­leisten wiederum fungieren als „Stopper“ indem sie auf dem Siebgewebe kurz hinter dem Produkteintrag eine Barriere bilden, unter der das Produkt nur in einer definierten Schichthöhe durchfließen kann. Dadurch wird gewährleistet, dass das komplette Siebgut mit der Siebfläche in Kontakt kommt und optimal ausgesiebt wird.

Passgenau bespannte Siebeinleger

Exakt bespannte Siebeinleger spielen gerade bei der Klassiersiebung eine große Rolle, da sie ebenfalls Einfluss auf die Trennschärfe haben. Ist das Gewebe nicht gleichmäßig bespannt, können die einzelnen Maschenbereiche durchhängen oder sich verziehen. Siebeinleger mit inhomogenen Maschenweiten führen unweigerlich zu niedrigeren Trennschärfen bzw. schlechteren Siebergebnissen. Dank einem neuen Prüfverfahren bei Engelsmann können Sieb­einleger nach dem Bespannen gemäß DIN ISO 9044 sowie DIN ISO 3310-1 vermessen und die Homogenität des Siebgewebes kontrolliert werden. Engelsmann liefert auf Anfrage für seine Siebmaschinen oder Ersatzeinleger entsprechende Prüfprotokolle und somit mehr Verfahrenssicherheit.

Fazit: Eine trennscharfe Klassierung wird vor allem durch ein Zusammenspiel von verschiedenen Kriterien erzielt – optimal bespannten Siebeinlegern, der für das Produkt idealen Siebbewegung sowie der Produktverteilung und Verweildauer des Siebguts.

* Der Autor ist Sales Manager Siebtechnik bei J. Engelsmann, Ludwigshafen.

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