Worfeln

Windsichten bezeichnet ein mechanisches Trennverfahren, bei dem Partikel anhand ihres Verhältnisses von Massenkraft und Strömungswiderstand in einem Gasstrom getrennt werden. Es ist ein Klassierverfahren und nutzt das Prinzip der Schwer- oder Fliehkrafttrennung aus. Feine Partikel folgen der Strömung, grobe der Massenkraft.

Worfeln

Windsichten mit der Worfel

Windsichten ist eine technische Weiterentwicklung des Worfelns. Das Prinzip ist dabei unverändert geblieben. Beim Worfeln werden die gedroschenen Ähren mit flachen Korbschalen in die Luft geworfen. Das Verhältnis von Luftwiderstand zu Schwerkraft ist für die Körner erheblich kleiner als für die Spelzen und die Spreu. Seitlich wehender Wind trägt daher Spreu und Spelzen davon und nur das Korn fällt zurück auf den Korb. Das Verfahren ist so alt wie der Getreideanbau. Bei der neolithischen Praxis wurden Worfelschaufeln und -siebe eingesetzt.

Im Buch Jesus Sirach 5,9 heißt es: "Worfle nicht bei jedem Wind ...", denn bei zu schwachem Wind findet keine Trennung statt und bei zu starkem Wind werden auch die Körner verblasen.

Arten

Windsichter werden grundsätzlich in zwei Bauweisen gefertigt: Das vorliegende Gemisch wird entweder durch einen vertikalen oder durch einen horizontal verlaufenden Luftstrom getrennt (Gegenstrom- bzw. Querstromsichter).

Steigrohrsichter

Prinzip eines Steigrohrsichters

Der Steigrohrsichter ist die einfachste Form eines Windsichters. Durch einen aufrecht stehenden Schacht wird von unten nach oben ein Luftstrom erzeugt. Das zu trennende Gemisch wird im oberen Drittel in den Schacht gegeben. Das schwerere Material fällt gegen den Luftstrom nach unten, während das leichtere oben in einen Zyklon ausgeblasen und dort von der tragenden Luft getrennt wird.

Zickzacksichter

Der Zickzacksichter ist eine Weiterentwicklung des Steigrohrsichters mit verbesserter Trennschärfe. Der rechteckige Kanal, in dem der Luftstrom aufsteigt, ist durch im Zickzack angeordnete Wände in mehrere kleinere Röhren unterteilt. Der Luftstrom mit den enthaltenen Partikeln wird an den Zickzackwänden abgelenkt, wodurch nochmals schwerere Teile ausgesondert werden.

Schwebesichter

Auch beim Schwebesichter handelt es sich um eine Sonderform des Steigrohrsichters. Hier ist der luftdurchströmte Raum als Zylinder ausgebildet, der sich oben konisch verjüngt und in den das zu trennende Gemisch von oben gegeben wird.

Horizontalstrom-Windsichter

Im Gegensatz zu den verschiedenen Formen des Steigrohrsichters verläuft der Luftstrom hier waagerecht. Die Feststoffpartikel fallen von oben in diesen Luftstrom. Je nach Gewicht und Luftwiderstand werden sie unterschiedlich stark ausgelenkt. Schwere bzw. kompakte Teile fallen direkt nach unten, andere werden weiter mit dem Luftstrom mitgerissen. Durch verschiedene Auffangvorrichtungen im unteren Bereich des Sichtkanals kann das Aufgabegut in mehrere Fraktionen unterteilt werden.

Sonderform: Trockensteinausleser

Je nach Verwendung werden diese auch als Fließbettseparatoren, Luftherde, Trenntische oder Herdwäscher bezeichnet. Beim Trockensteinausleser wird das zu trennende Gemisch auf ein als schiefe Ebene angeordnetes Sieb gegeben. Das Sieb wird dabei so bewegt, dass das Aufgabegut „bergauf“ (zum Schwergutaustrag) transportiert wird. Ein Luftstrom von unten durch das Sieb bewirkt, dass leichtere Bestandteile nicht mit den schwereren bergauf wandern, sondern vom Sieb abheben und durch den Hangabtrieb bergab (zum Leichtgutaustrag) transportiert werden. Ohne diesen Luftstrom würde das ganze Aufgabegut mit Ausnahme der kleinen Bestandteile, die durch das Sieb fallen (Siebaustrag) unsortiert nach oben wandern.

Anwendungen

• Trennung von Spreu, Korn und Steinen in Dreschmaschinen oder in Reinigungsmaschinen in der Getreideannahme von Mühlen
• Trennung von gemahlenem Korn in Grieß, Kleie, Mehl und nochmals zu mahlende Fraktionen
• Entfernen von Glas und anderen Hartstoffen aus Kompost
• Gewinnung von Papier und Kunststoffen aus dem Abfall
• Dispersitätsanalyse von festen Partikeln
• Metallindustrie
• Feuerfestindustrie

Literatur

• C. Bernhardt: Granulometrie - Klassier- und Sedimentationsmethoden, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990, ISBN 3-342-00415-0
• K. Sattler / J. Emberger: Behandlung fester Abfälle., Vogel Buchverlag, Würzburg, 1995. ISBN 3-8023-1511-1
• M. Stieß: Mechanische Verfahrenstechnik 1, Springer-Verlag, Berlin, 1995/2008, ISBN 978-3-540-32551-2