DE69117933T2

DE69117933T2 - Förder- und trennvorrichtung

Info

Publication number: DE69117933T2
Application number: DE69117933T
Authority: DE
Inventors: Cristopher Philip Morris
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-19
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2011-01-18
Also published as: EP0511257A1; GB9101064D0; ATE135324T1; EP0511257B1; CA2074191A1; WO1991010611A1; US5388704A; BR9104812A; GB2240079B; GB2240079A; GB9001234D0; ES2086530T3; DE69117933D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verteilerplatte zur Verwendung in Förder- und Trenngeräten.
Es gibt eine Anzahl bekannter Gerätearten, die zum Fördern und/oder Trennen von Gut verwendet werden, wie z.B. Tabakblätter und -stengel, Tee, Getreide und andere Bulkgüter, die sich eines Luftstromes bedienen.
W089/04802 beschreibt sowohl ein Fördergerät wie ein Gerät zum Trennen verschiedener Materialgüten. Beide Geräteformen bedienen sich einer Verteilerplatte mit einer Mehrzahl von Löchern, durch die eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Luft, strömen kann. Die Verteilerplatte ist so ausgeführt, daß die dadurch strömende Flüssigkeit in eine Richtung gelenkt wird, in der auf der Oberfläche der Platte ein Bauteil verläuft, infolge dessen das über der Oberseite der Platte befindliche Material fluidisiert und entlang der Oberfläche der Platte befördert wird.
Dementsprechend vermittelt diese Erfindung eine Verteilerplatte für ein Förder- und Trenngerät der Art, die Material durch einen Luftstrom fördert oder trennt;
wobei die Verteilerplatte eine Mehrzahl von Öffnungen darin aufweist, mit denen die Flüssigkeitsströmung dadurch in eine Richtung gelenkt wird, in der auf der Oberfläche der Platte ein Bauteil verläuft;
gekennzeichnet dadurch, daß
besagte Öffnungen in einer ersten Reihe von Zonen ausgeführt sind, die über die Länge der Platte verlaufen;
jedes benachbarte Paar von Zonen der ersten Reihe durch eine weitere Zone voneinander getrennt ist, die eine zweite Reihe von Zonen bildet;
die Öffnungen in der ersten und zweiten Reihe von Zonen in entgegengesetzten Richtungen zur Oberfläche der Platte geneigt sind;
es eine größere Anzahl von Öffnungen in den Zonen der ersten Reihen gibt, als in den Zonen der zweiten Reihe;
die Öffnungen in einem Winkel zur Oberfläche der Platte im Bereich von 65 bis 85º verlaufen.
Vorzugsweise verlaufen ausgewählte Öffnungen in unterschiedlichen Winkeln zur Oberfläche der Platte als ausgewählte andere Öffnungen.
Vorzugsweise befinden sich wenigsten einige besagter Öffnungen im Winkel von 70º zur Oberfläche der Platte.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Form einer Seitenansicht eines Beispiels eines Fördergeräts, das eine Verteilerplatte laut dieser Erfindung beinhaltet;
Figur 2 einen Schnitt durch das Gerät in Figur 1;
Figur 3 eine Draufsicht eines Teils vom Gerät in Figur 1;
Figur 4 eine vergrößerte Teilansicht des Teils in Figur 3;
Figur 5 eine abgeänderte Form des in Figur 3 dargestellten Teils;
Figur 6 einen schematischen Seitenaufriß eines Trenngerätes, das eine Verteilerplatte laut dieser Erfindung umfaßt und
Figur 7 einen Teilaufriß des Geräts in Figur 6.
Bezugnehmend auf Figuren 1 und 2 umfaßt das Fördergerät eine Förderrinne 10 mit einer Basiswand, die durch eine Verteilerplatte 11 und Seitenwänden 12 gebildet wird. Die Rinne wird durch eine dicht passende Abdeckung 13 verschlossen. Im Schnitt kann die Basiswand einen zentralen und Seitenabschnitte umfassen, die, im Verhältnis zu den unteren Kanten der Seitenwände 12, aufwärts und nach außen geneigt sind. Weiterhin können die Seitenwände geringfügig nach innen geneigt sein. An der Einlaufseite des Geräts befindet sich ein Füllkasten 14. In den Füllkasten gefülltes Material rutscht über eine geneigte Fläche abwärts und wird auf die Verteilerplatte gespendet. Unter der Förderrinne 10 bildet sich eine erste Luftkammer 15, in die mit Hilfe eines Ventilators 16 Luft geblasen wird. Diese Luft wird in nachfolgend erläuterte Weise durch die Öffnungen in der Verteilerplatte 11 und in die Förderrinne geleitet. Die Luft verläßt die Rinne durch Öffnungen in den Seitenwänden der Rinne und strömt in zwei Luftkammern 17 ein, von wo sie zur erneuten Umwälzung zurück an den Ventilator geführt wird. Im Einsatz wird Material, wie beispielsweise Tabak, in den Füllkasten geladen und, wie nachfolgend erläutert, entlang der Rinne an die Auslaufseite des Geräts befördert.
Jetzt wird die Verteilerplatte 11, unter Bezugnahme auf Figuren 3 und 4, näher erläutert. Pfeil A zeigt die Strömungsrichtung des Materials entlang der Rinne. Zu erkennen ist, daß die Platte so gebildet ist, daß zwei Reihen von Zonen 18, 19 von Öffnungen oder Löchern gebildet sind. Die Zonen sind abwechseln mit Abständen 19A zwischen benachbarten Zonen ausgeführt, in denen sich keine Löcher befinden. Die Zonen 18, 19 mit Öffnungen können in einzelnen Platten gebildet sein, die zum Bilden der Basis der Rinne zusammengebaut werden können. Bevorzugt wird dagegen, daß die Verteilerplatte, wo möglich, über die gesamte Länge des Geräts in einem Stück gefertigt wird.
In den Zonen 18, die in Richtung A eine Länge größer als die von Zonen 19 aufweisen, sind die Löcher in Richtung A gewinkelt, wogegen sie in den Zonen 19 in entgegengesetzte Richtung gewinkelt sind. Das Material, aus dem sich die Verteilerplatte zusammensetzt, ist praktischerweise Edelstahlblech. Die Löcher werden chemisch geätzt. Die Löcher sind im Winkel von 65 - 85º und vorzugsweise 70º zur Oberfläche der Platte gewinkelt, so daß die aus den Löchern auströmende Luft einen ähnlichen Winkel zur Oberfläche der Platte aufweist.
Je nach der Zone, in der sich ein spezielles Lech befindet, hat die Luftströmung durch jedes Lech eine Komponente, die normal zur Oberfläche der Platte verläuft und eine weitere, die parallel zur Oberfläche der Platte in Richtung A oder umgekehrt verläuft. Die Komponenten des Luftstroms, die normal zur Platte verlaufen, heben das Material von der Oberfläche der Platte um einen Betrag ab, der von einer Anzahl von Faktoren bestimmt wird, wie z.B. dem Luftdruck in der ersten Luftkammer 15 sowie der Größe der Löcher. Die Komponente des Luftstroms, die parallel zur Oberfläche der Platte verläuft und aus den Löchern in Zonen 18 ausströmt, bewegt das Material entlang der Rinne. Wenn alle Löcher in der Platte in gleicher Richtung A gewinkelt wären, würde das Material, das in die Rinne eingeführt wird, dazu neigen, sich beim Transport entlang der Rinne zu beschleunigen, da die Kraft, die in der Rinne auf das Material einwirkt, infolge der Komponenten der Luftströmung, die parallel zur Oberfläche der Platte verlaufen, kumulativ wirkt. Am Ende der Rinne kann möglicherweise eine Zone nennenswerter Länge vermittelt werden, in der die Luftströmung durch die Löcher in dieser Zone so ausgeführt wird, daß die Materialströmung entlang der Rinne gebremst wird. Durch Vermittlung der Zwischenzonen 19 wird die Flußrate des Materials jedoch über die gesamte Länge der Rinne geregelt. Da Zonen 19 kürzer sind als Zonen 18, bewegt sich das Material in der Rinne nicht in Richtung A, weil der resultierende Kraftfaktor in Richtung von Pfeil A verläuft.
In einem spezifischen Beispiel sind die Löcher größtenteils im Winkel von 70º geneigt. Löcher im Bereich von 65 - 85º können jedoch gleichfalls benutzt werden. Das Edelstahlblech, aus dem sich die Platte zusammensetzt, hat eine Nennstärke von 0,71 mm, der Lochdurchmesser liegt bei ca. 1,0 mm und es gibt ca. 1,8 Löcher pro Quadratzentimeter.
Die Seitenwände 12 von Rinne 10 sind gleichfalls mit Löchern 20 versehen, durch die Luft in die zweiten Luftkammern 17 strömen kann. Die Löcher 29 sind normal zur Oberfläche der Seitenwände ausgeführt und praktischerweise so gebildet, daß eine kleine Eintrittsöffnung für Luft und eine größere Austrittsöffnung in die jeweilige zweite Luftkammer 17 vermittelt wird.
In einer ersten Änderung der Zonenanordnung sind die Zonen 19A, in denen sich keine Löcher befinden, weggelassen.
Eine zweite Änderung der Anordnung der Löcher in der Verteilerplatte erscheint in Figur 5, wo die Zonen 18 und 19 der vorher beschriebenen Anordnung, durch diagonale Zonen 21, 22 ersetzt werden. In den Zonen 21 sind die Löcher in Richtung von Pfeil A gewinkelt, wo ein Bewegen des in die Rinne eingeführten Materials in die gewünschte Richtung erfolgt. In den Zonen 22 sind die Löcher in entgegengesetzte Richtung gewinkelt, wobei die praktische Auswirkung dieser Anordnung im Realisieren einer noch gleichmäßigeren Materialströmung durch die Rinne liegt.
Bezugnehmend auf Figuren 6 und 7 wird dort ein Trenngerät mit einer Trennkammer 23 gezeigt, in die Material, wie beispielsweise Tabakblätter und -stengel über Förderband 24 geliefert werden kann. Anstelle eines Förderbandes kann eine Fördereinrichtung der hier beschriebenen Art verwendet werden. Der obere Abschnitt der Kammer ist in Verbindung mit einem Auslaufschacht 25. Die untere Wand der Kammer wird von zwei geneigten Verteilerplatten 26 gebildet, die an ihren Unterseiten im Abstand voneinander angeordnet sind, um einen Auslauf 27 zu bilden, unter dem sich Fördereinrichtung 218 befindet. Die Seitenwände des Auslaufs bilden jeweils Platten 33, in denen sich größtenteils im Winkel von 45º aufwärts geneigte Löcher befinden. Unter Druck wird hift durch die Löcher in Platten 33 aus den Luftkammern 34 eingeführt. Die Verteilerplatten 26 sehen Löcher vor, durch die Luft aus beiden Luftkammern 29 in die Trennkammer einströmen kann. Die Luft wird von einem Ventilator 31, der Luft aus dem Auslaufschacht zieht, durch eine Leitung 30 in die Luftkammer 29 geliefert. Die Leitung 30 führt in einen Diffuserabsclmitt 35, der Klappen vorsieht, um die gewünschte Luftströmung an die Luftkammern 29 und 34 zu vermitteln.
Die Verteilerplatten 26 sind mit Löchern gleicher Art versehen, wie die der hinsichtlich der Fördereinrichtung erörterten Platten 11. Die durch die Löcher in Platten 26 strömende Luft bildet zwei aufwärts strömende, äußere Luftströme, deren Geschwindigkeit beispielsweise durch Regeln der Drehzahl von Ventilator 31 geregelt werden kann. Die durch die Löcher in den Platten 33 strömende Luft bildet einen zentralen Luftstrom, während die durch die Löcher in Platten 33 strömende Luft einen aufwärts strömenden zentralen Luftstrom bildet. Die Geschwindigkeit der Luftströme wird so geregelt, daß die Komponenten des Materials, die eine s.g. niedrigere Endgeschwindigkeit haben, als die Geschwindigkeit des Luftstroms, durch den Auslaufschacht 25 ausgestoßen werden. Die Komponenten des Materials, die eine höhere Endgeschwindigkeit haben, fallen durch den Auslaß 27 auf die Fördereinrichtung 28. In gewissen Fällen ist es angebracht, die Aufwärtsströmung der Luft in der Trennkammer zu modifizieren, was durch Vermitteln von ventilgesteuerten Bypaßdukten 29A realisiert wird, mit denen die Luftkammern 29 jeweils mit dem Auslaufschacht 25 verbunden werden. Durch Einstellen der Ventile läßt sich der vertikale Luftstrom in der Trennkammer modifizieren.
Die Luft im Gerät wird durch Ventilator 31 umgewälzt. Im Auslaufschacht 25 ist eine Trenneinheit 32 bekannter Art vorgesehen, die solche Materialkomponenten sammelt, die in die Trennzone fallen, d.h. die eine niedrigere Endgeschwindigkeit haben. Das gesammelte Material wird mit Hilfe einer Fördereinrichtung 32A aus der Trenneinheit 32 abtransportiert, wobei es sich um ein Förderband oder eine Fördereinrichtung der Art handeln kann, die unter Bezugnahme auf Figuren 1 und 2 erörtert wurde. Die Trenneinheit 32 sammelt keinen Staub, der von Ventilator 31 umgewälzt wird. Um Ansammlungen von Staub vorzubeugen, wird ein Anteil der Luft, die durch Ventilator 31 gefördert wird, von einer Abzugseinheit entfernt, mit der die Luft gefiltert wird. Die abgezogene Luft muß ersetzt werden, was praktischerweise durch zwei Boosterventilatoren 37 bewirkt wird, die Luft mehr oder weniger direkt in die zwei Luftkammern 29 fördern. Durch angemessene Regelung der Ventilatoren 37 läßt sich der Luftdruck in der Trennkammer 23 so abstimmen, daß er größtenteils atmosphärisch ist. Folglich entfällt jeder Bedarf für eine Luftschleuse am Eingang der Fördereinrichtung 24 in die Trennkammer.
Die Löcher in den Platten 26 sind auf gleiche Weise angeordnet, wie die Löcher in den Verteilerplatten der Fördereinrichtung. In einem typischen Beispiel ist die Platte 26 0,71 mm stark, die Löchgröße ist 1,0 mm und es gibt 18,8 Löcher pro Quadratzentimeter. Die Platten 26 sind größtenteils im Winkel von 45º angeordnet. Durch Verwendung von Löchern im Winkel von 70º läßt sich, bei den beschriebenen Konfigurationen, ein größtenteils vertikaler Luftstrom in den äußeren Bereichen der Trennkammer realisieren. Der Grund dafür liegt darin, daß der Luftstrom in der Trennkammer, der von den Löchern erzeugt wird, die aufwärts verlaufen, ohne Vermittlung der Löcher, die in entgegengesetzte Richtung verlaufen, progressiv zur Platte neigen würde, d.h. in Richtung der Seiten der Trennkammer. Das Verhältnis der Löcher in den Zonen 18 und 21 zu den Löchern in den Zonen 19 und 22 ist größtenteils 3:1.
Im Fall des Trenngerätes, wo die Fördereinrichtungen 24 und 32A der Art der hinsichtlich Figuren 1 und 2 erläuterten sind, kann die dorthin gelieferte Luftzufuhr im Fall von Fördereinrichtung 32A über Leitung 30 erfolgen; bei Fördereinrichtung
24 anstelle dessen über eine der Luftkammern 29.

Claims

1. Eine Verteilerplatte (11) für ein Förder- und Trenngerät der Art, die Material durch einen Luftstrom fördert oder trennt;

wobei die Verteilerplatte (11) eine Mehrzahl von Öffnungen (18, 19, 21, 22) aufweist, mit denen die Flüssigkeitsströmung dadurch in eine Richtung gelenkt wird, in der auf der Oberfläche der Platte ein Bauteil verläuft;

gekennzeichnet dadurch, daß

besagte Öffnungen in einer ersten Reihe (18, 21) von Zonen ausgeführt sind, die über die Länge der Platte verlaufen;

jedes benachbarte Paar von Zonen der ersten Reihe (18, 21) durch eine weitere Zone voneinander getrennt ist, die eine zweite Reihe (19, 22) von Zonen bildet;

die Öffnungen in der ersten und zweiten Reihe von Zonen in entgegengesetzten Richtungen zur Oberfläche der Platte (11) geneigt sind;

es eine größere Anzahl von Öffnungen in den Zonen der ersten Reihen (18, 21) gibt, als in den Zonen der zweiten Reihe (19, 22);

die Öffnungen (18, 19, 21, 22) in einem Winkel zur Oberfläche der Platte (11) im Bereich von 65 bis 85º verlaufen.

2. Eine Verteilerpiatte nach Anspruch 1, in der das Verhältnis der Anzahl der Öffnungen in jeder der Zonen der ersten Reihe (18, 21) zur Anzahl der Öffnungen in jeder der Zonen der zweiten Reihe (19, 22) größtenteils 3:1 ist.

3. Eine Verteilerplatte nach Anspruch 1 oder 2, in der besagte Zonen (18, 19,

21, 22) diagonal zur Länge der Platte verlaufen.

4. Eine Verteilerplatte nach Anspruch 1 bis 3, bei der jede Zone der zweiten Reihe (19, 22) getrennt durch einen Abstand, in dem sich keine Öffnungen befinden, von den benachbarten Zonen der ersten Reihe (18, 21) ausgeführt ist.

5. Eine Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei besagte Zonen (18, 19, 21, 22) diagonal zur Länge der Platte (11) verlaufen.

6. Eine Verteilerplatte nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Winkel größtenteils 70º ist.

7. Eine Fördereinrichtung, bestehend aus einer Förderrinne (10) mit einer Basiswand und Seitenwänden (12), wobei besagte Basiswand eine Verteilerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfaßt, die in die Richtung des zu fördernden Materials verläuft;

und wobei die Öffnungen der ersten Reihe (18, 19) der Zonen besagter Platte (11) zur Oberfläche der Platte in Richtung der vorgesehenen Bewegung des Materials durch die Rinne geneigt sind.

8. Eine Fördereinrichtung laut Anspruch 7, die weiter besteht aus:

einer Abdeckung für die Rinne (10);

Öffnungen, die in besagten Seitenwänden (12) gebildet sind;

einer ersten Luftkammer (15), durch die unter Druck stehende Flüssigkeit an die Öffnungen in besagter ersten und zweiten Reihe (18,19,21,22) der Zonen gefördert werden kann;

weitere Luftkammern (17), durch die Flüssigkeit aus besagter Rinne (10) durch die Öffnungen in den Seitenwänden abgezogen werden kann;

und eine Ventilatoreinrichtung (16) mit einem Auslaß, der mit der ersten Luftkammer (15) verbunden ist, während ein Einlaß mit den weiteren Luftkammern (17) verbunden ist.

9. Ein Trenngerät zum Trennen verschiedener Materialgüten, bestehend aus:

einer Trennkammer (23) mit einem oberen Auslaß (25) und einem unteren Auslaß (27);

einer Einrichtung (24) zum Befüllen der Trennkammer (23) mit Materialmischung;

und zwei Platten laut einem der Ansprüche 1 bis 6 im unteren Abschnitt von Kammer (23), wobei besagte Platten (26) in Richtung unterem Auslaß (27) geneigt sind;

wobei die erste Reihe (18, 21) der im Abstand befindlichen Zonen von Öffnungen vom unteren Auslaß (27) entlang der Länge jeder Platte (26) verläuft;

und die Öffnungen der ersten Reihe (18, 21) von Zonen zur Oberfläche jeder Platte (26) in der Richtung weg vom unteren Auslaß (27) und die Öffnungen in der zweiten Reihe (19, 22) von Zonen in Richtung Oberfläche jeder Platte (26) in entgegengesetzte Richtung geneigt sind.

10. Ein Gerät nach Anspruch 9, in dem besagter unterer Auslaß (27) durch zwei Öffnungsplatten (33) gebildet ist, die abwärts von den unteren Kanten besagter ersterwähnter Platten (26) verlaufen. Besagte Öffnungen in besagten weiteren Platten (33) sind aufwärts in Richtung besagtem oberen Auslaß (25) geneigt.

11. Ein Gerät nach Anspruch 9 oder 10, das weiter getrennte Luftkammern (29) zum Liefern von unter Druck stehender Flüssigkeit an die Öffnungsplatten (26, 33) umfaßt, so daß jeweils ein Aufwärtsstrom von Flüssigkeit in der Trennkammer (23) vermittelt wird.

12. Ein Gerät nach Anspruch 9, 10 oder 11, das weiterhin einen Ventilator (31) mit einem Einlauf umfaßt, der mit dem oberen Auslaß (25) und einem Auslaß (30) verbunden ist, der mittels einem Diffuserabschnitt (35) mit den Luftkammern (29) verbindet.

13. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, das weiterhin ventilgesteuerte Bypaßdukte (29A) umfaßt, durch die Flüssigkeit aus den Luftkammern (29), die mit den ersten zwei Platten (26) verbunden sind, an einen Auslaßdukt (25) strömen kann, der mit dem oberen Auslaß verbunden ist.

14. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, das weiterhin eine Trenneinheit (32) in besagtem Auslaßdukt (35) umfaßt.

15. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das weiterhin einen Abzug (36) zum Entfernen eines Anteils der durch den Ventilator (31) gelieferten Flüssigkeit vorsieht, um einem Ansammeln von Staub im Gerät vorzubeugen, sowie einen weiteren Ventilator (37), mit dem die abgezogene Flüssigkeit wettgemacht wird.

16. Ein Gerät nach Anspruch 15 mit zwei besagter weiterer Ventilatoren (37), die Flüssigkeit an die Luftkammern (29) liefern, die jeweils mit den ersten zwei erwähnten Platten (26) assoziiert sind, wodurch der Druck in besagter Trennkammer (23) größtenteils atmosphärisch gemacht wird.

17. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei besagte ersterwähnte Platten (26) größtenteils im Winkel von 45º und die Öffnungen in besagten Zonen (18, 21) größtenteils im Winkel von 70º zur Oberfläche der Platten geneigt sind.