Pneumatisches Sortieren mit Freistrahlen
Aufgabe/Zielsetzung
Schema einer pneumatischen Sortieranlage
Zum Sortieren von Schüttgütern wie Kaffeebohnen, Reis oder Glasscherben werden häufig Verfahren eingesetzt, bei dem Einzelpartikel mittels gerichteter Luftstrahlen aus einem Gutstrom entfernt werden.
Insbesondere die strömungsmecha- nischen Vorgänge beim schnellen Schalten der Ventile, beim Auf- und Abbau des Freistrahls und der Wechsel-wirkungen von Luftstrahl und Sortiergut sind bis heute nur teilweise verstanden. Ziel der Forschungsarbeiten ist die Schaffung von Grundlagen zur zielgerichteten Auslegung derartiger Sortieranlagen.
Lösungsweg
Überschallfreistrahl aus einer Blasdüse
Durch die kombinierte Anwendung von experimentellen und simulationstech-nischen Methoden erfolgt eine Analyse der relevanten physikalischen Phänomene beim Ausblasvorgang. Mittels experimen- teller Strömungsvisualisierung und CFD-Simulationen werden die Eigen-schaften von Freistrahlen für Sortier-aufgaben untersucht. Die Analyse der Kraftwirkung auf Partikel im Strahl erfolgt mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von Ausblasvorgängen.
Aus den Untersuchungsergebnissen werden mathematische Modelle abgeleitet, welche in ein Simulationsmodell auf der Basis konzentrierter Parameter einfließen. Das Modell erlaubt die Vorausberechnung von Ausblasvorgängen von Einzelpartikeln bei Vorgabe von technischen Anlagenparametern.
Die präsentierten Forschungsarbeiten erfolgten im Rahmen einer Kooperation mit der Firma Festo AG Co. KG. Die Autoren danken dieser Firma für die Förderung und freundliche Unterstützung.