NO127212B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for å skille en tresket tobakksblanding i en lett og en tung fraksjon.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte

og et apparat for separering eller adskillelse, som kan benyttes i et anlegg til tres-king og adskillelse av tobakksblad.

Et slikt anlegg kan bestå av en rekke

treskemaskiner og separatorer, som er inn-rettet til å utføre flere, f. eks. inntil fem på

hverandre følgende treske- og adskillelsestrinn. I treskemaskinen i hvert trinn rives

bladkjøttet fra stilken, hvormed det frem-bringes et produkt, som er en blanding av

fritt bladkjøtt, og bladkjøttet som enda

sitter på stilkene og separatorene i hvert

trinn skiller rent fysisk fritt bladkjøtt fra

det bladkjøtt som sitter på stilkene. I et

slikt anlegg benyttes en rekke separatorer

i tandem etter en treskemaskin for å oppnå

en effektiv utskillelse av alt fritt eller løst

bladkjøtt. Stilker med vedhengende blad-kjøtt som kommer fra den siste separator i

en rekke føres til den følgende treskemaskin i det neste treske- og adskillelsestrinn.

Det er viktig at mest mulig eller løst

bladkjøtt fjernes fra tobakksblandingen i

hvert adskillelsestrinn i prosessen fordi

løst bladkjøtt som sendes til og behandles

i en følgende treskemaskin derved blir oppdelt i ikke ønsket grad. For å holde brudd

eller oppdeling av allerede løsnet bladkjøtt

på et minimum anvendes en rekke separatorer etter en treskeoperasjon og avhengig

av separatorenes plassering i anlegget anvendes fra tre til fem av disse. Selv når det

benyttes en rekke slike separatorer, oppnås

ikke en fullstendig fraskillelse av det løse bladkjøtt.

Alminnelig benyttede separatorer for dette formål er konstruert og virker etter det prinsipp at tobakksblandingen føres inn i eller gjennom en luftstrøm eller luft-stråle, idet luften bevirker at det lette løse bladkjøtt skilles fra de tyngre stilker med vedhengende bladkjøtt. De forskjellige deler føres til forskjellige utløpsåpninger. Det har vist seg at disse kjente separatorer har en felles feil som gjør dem utilstrekkelige til adskillelse spesielt når de benyttes på større produkter. I disse separatorer slippes tobakksblandingen inn i den ende av en raskt ekspanderende luftstrøm hvor hastigheten er høy og dette resulterer i en tendens til å blåse deler av den lette og den tunge fraksjon sammen i stedet for å blåse dem fra hverandre. Når blandingen slippes inn i den hurtige luftstrøm vil det lette material hurtigere anta luftens hastighet og er derfor tilbøyelig til å bevege seg foran det tunge material og skilles fra dette. Etterhvert som luften ekspanderer og dens hastighet derfor avtar, vil imidlertid det lette material igjen anta luftens hastighet hurtigere og derved bremses hurtigere enn det tunge material, hvilket fører til at en del av det tunge material igjen kastes mot det lette løse bladkjøttet, omslutter dette og vikler seg inn i det. Dette forhindrer ikke bare en fullstendig adskillelse av blad-kjøttet fra stilkene med vedhengende blad-kjøtt, men bevirker samtidig en tilbøyelig- denne har minst hastighet fra en sone som het til dannelse av klumper i blandingen, ligger utenfor og over luftstrømmen. Denne tilbøyelighet til klumpdannelse vok- Ved <f>remgangsmåten i henhold til ser progressivt med fremføringe<n> i <a>nle<g>- o<ppf>inneisen oppnås således at luft brin-get, spesielt når a<nl>eggets belastning er ge<g> tn a strømme gjeimom et skillekammer stor med en kapasitet på f. eks. <5000> kg med en hastighet som øker fra en relativt ferdig produkt i timen. Denne tendens til lay hastighet ved en inni0pSapning i kam.

klumpdannelse fører også til hyppig til- meret tn en relatm høy hastighet ved en stopping av anlegget, noe som krever stan- utløpsapnmg j kammeret, og at tobakks-

sing av dette, og griper forstyrrende inn i blandlngen føres inn i luftstrømmens bane produksjonen. i det omrade hvor den nar lav hastighet,

Foreliggende oppfinnelse går i første hvorved den lette del skilles fra den tunge rekke ut på en fremgangsmåte og et appa- dei j luftstrømmens retning, idet de to rat for adskillelse eller separering hvorved deier bringes til å følge to i hovedrekkene det oppnås å skille det løse bladkjøttet så forskjellige bevegelsesbaner i kammeret, fullstendig som mulig fra silkene med ved- slik at den lette fraksjon føres inn i utløps-hengende bladkjøtt hvorved brudd eller åpningen ved hjelp av luftstrømmen og oppdeling av løst bladkjøtt holdes på et den tunge fraksjon føres mot bunnen av minimum, og hvor også de ovennevnte feil kammeret ved sin egen vekt.

og ulemper som er uløselig knyttet til tid- Foreliggende oppfinnelse angår videre ligere kjente separatorer er unngått. et apparat for anVendelse ved utførelse av

Det har vist seg at enndog bare to fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen separatorer i henhold til oppfinnelsen kan idet apparatet omfatter dels et skillekam-erstatte opptil fem separatorer av den nå mer som har en luftinnløpsåpning i den anvendte «Air Leg»-type i et treske- og ene ende, en luftutløpsåpning i den mot-skilleanlegg og den besparelse som derved satte ende og innretninger for innføring av oppnås, idet treskingen og adskillelsen kre- tobakksblandingen i kammeret over og ver betydelig kraftforbruk og gulvplass, er mellom åpningene i et område i nærheten et ytterligere fremtredende trekk ved opp- av innløpsåpningen, innretninger for å finnelsen. sende en luftstrøm gjennom kammeret fra

I en treskemaskin som skal fjerne blad- innløpsåpningen til utløpsåpningen, idet kjøttet fra stilken på den mest effektive innløpsåpningen har vesentlig større gjen-måte, må fuktighetsinnholdet og tempera- nomløpstverrsnitt enn utløpsåpningen slik turen på tobakken styres meget nøye. Opp- at luften strømmer gjennom kammeret finnelsen går derfor videre ut på en for- med en hastighet som øker fra en relativt bedret separator som kan arbeide i et luk- lav hastighet ved innløpsåpningen til en ket system, hvorved produktene kan adskil- relativt høy hastighet ved utløpsåpningen les med et minimum av endring i produk- hvorved den lette del av den tobakksblan-tets temperatur og fuktighetsinnhold, og ding som er ført inn i kammeret skilles fra hvor disse faktorer kan reguleres. den tunge del i luftstrømmens retning, idet

Oppfinnelsen går videre ut på en se- de to deler bringes til å følge to i hoved-parator som er enkel i drift og innstilling trekkene forskjellige bevegelsesbaner, slik og som allikevel er fleksibel, slik at den kan at den lette del føres inn i utløpsåpningen behandle forskjellige arter og kvaliteter av ved hjelp av luftstrømmen og den tunge tobakksblader del føres mot bunnen av kammeret ved sin

Med disse formål for øye angår fore- egen vekt og det særegne ved apparatet i liggende oppfinnelse en fremgangsmåte henhold til oppfinnelsen er at separenngs-for å skille en tresket tobakksblanding i en kammeret er forsynt med et forseparermgs-lett fraksjon av løst bladkjøtt og en tung kfmmer eller lommf oveJ banf for/uft" fraksjon av stilker med vedhengende blad- rømmen pa en slik mate at de partikler kjøtt, hvor luft bringes til å strømme <g>jen- som skal separeres samtlige kastes opp-nom et skillekammer fra en innløpsåpning °ve^1forseparermgskammeret og faller til en utløpsåpning i horisontal eller til- dJef™ m* 1^"strømmen med den nevnte nærmet horisontal retning, og det særegne Økende hastighet.

ved fremgangsmåten i henhold til oppfin- Til å illustrere de ovenfor nevnte og nelsen er at luftstrømmens hastighet øker andre formål henvises til den etterfølgende fra innløpsåpningen til utløpsåpningen og detaljerte beskrivelse under henvisning til den tobakksblanding som skal separeres de vedføyede tegninger,

føres inn i luftstrømmen i det område hvor Fig. 1 viser et planriss av en separator

for tobakksblad i henhold til oppfinnelsen, og anbragt i et lukket kretsløp. Fig. 2 viser et sideriss av anlegget i fig. 1. Fig. 3 viser et sideriss av apparatet i fig. 2 i større målestokk og i et vertikalsnitt, for å vise apparatets indre oppbygning. Fig. 3A viser en detalj av fig. 3 med visse deler bortskåret. Fig. 4 viser separatoren sett bakfra, med deler av drivmaskinen for denne. Fig. 5 viser perspektivriss av visse av de innvendige deler i separatoren. Fig. 6A—6D viser skjematiske riss, for forklaring av prinsippene for fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 og 2 viser i alminnelige trekk separatoren og dens anordning i et lukket pneumatisk kretsløp. Separatoren som ge-nerelt er betegnet S er koblet inn i et lukket kretsløp som omfatter en blåser eller suger 10, hvis utløpsende 12 er koplet til en trykkledning 14 med et kne 16, som fører inn i et overtrykkskammer 18. Kammeret 18 er i forbindelse med et inntak eller en innløpsende 20 i separatoren S. Et uttak eller en utløpsende 22 i separatoren S er koplet til en sugeledning 24, som fører til en tangensial- eller cyklonseparator 26, hvis lavtrykkende er forbundet med blåseren 10 gjennom en ledning 28.

For fremføring av tobakksproduktene gjennom separatoren omfatter det apparat som er vist i fig. 1 og 2 videre pneumatiske anordninger som enten fører fra en tidligere separator eller fra en treskemaskin for å føre tobakksblandingen, som er en blanding av stilkfri bladkjøtt og bladkjøtt som fremdeles sitter på stilken, inn i separatoren S og videre en tangensial- eller cykloseparator 30, hvis inntak 32 kommer fra en tidligere separator eller en treskemaskin hvis utløpsende 34 fører til en roterende luftsluse 36, som fører tobakksblandingen videre til separatoren S til behand-ling i denne. Luftuttaket på separatoren er forbundet med en blåser 37. Den lette del, nemlig bladkjøttet som utskilles ved hjelp av separatoren S, går gjennom sugeledningen 24 og cyklonseparatoren 26, hvoretter den avsettes i en roterende luftsluse 38, hvorfra den går til en transportør 40, hvor den kan inspiseres og oppsamles. Den tunge del, som består av stilker med vedhengende bladkjøtt går fra separatoren S til en roterende luftsluse 42 og derfra, ved hjelp av en pneumatisk ledning 44, til en følgende treskemaskin eller en følgende separator i anlegget.

Fig. 3 viser mer detaljert at separatoren S har et lukket kammer som ved sin luftinnløpsende 20 har et ledeapparat 46 for å rette ut luftstrømmen og som ved sin luftutløpsende 22 har en sugeledning 48 som står i forbindelse med sugeledningen

24 og som videre har en åpning 50 for til-førsel av produktblandingen som avgis av luftslusen 36, og en åpning 52 som danner et utløp for stilker med vedhengende blad-kjøtt som avgis til luftslusen 42. Separatoren S har videre anordninger til å kaste eller slynge den tobakksblanding som kommer inn gjennom åpningen 50 inn i sepa-ratorkammeret på en måte som skal be-skrives nærmere i det følgende. Disse anordninger omfatter et hurtig roterende

kastehjul 54. På bunnen har separatoren

videre en transportør 56 for å transportere

de stilker med vedhengende bladkjøtt som ved sin egen vekt faller ned på den mot åpningen 52 og inn i luftslusen 42. For-trinnsvis finnes det også en sekundær bane for det fraskilte bladkjøtt gjennom en ka-nal 58 som fører fra kammeret inn i sugeledningen 24 og som reguleres ved hjelp av et spjeld 60.

Ved hjelp av den anordning som er beskrevet ovenfor er skillekammeret i separatoren S oppdelt dels i en luftinnløps-åpning 20 på kammerets trykkside og som strekker seg over hele bredden av kammeret (fig. 1) og med en høyde som vist i fig. 3, dels i en luftutløpsåpning mot den annen side av kammeret, og som avgrenses av munningen 62 på sugeledningen 48. Munningen strekker seg over hele bredden av kammeret som vist i fig. 5 og har en høyde som sees best i fig. 3 og 5. Videre har kammeret et forsepareringskammer eller lomme 64 i den øvre del av skillekammeret over luftens strømningsbane mellom inn-løpsåpningen 20 og utløpsåpningen eller munningen 62. Tverrsnittet av innløpsåp-ningen 20 er vesentlig større, f. eks. av stør-relsesorden tre ganger større enn tverrsnittet av utløpsåpningen 62.

Fig. 6A—6D viser skjematisk og grafisk de prinsipper som ligger til grunn for fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen. Fig. 6B viser arten av og banen for luftstrømmen i skillekammeret som følge av den beskrevne opbygning, fig. 6A viser hvorledes tobakksblandingen blir sprøytet eller kastet inn i skillkammeret, fig. 6C viser virkningen av den sekundære luftfraskillelse og fig. 6D viser den resulterende virkning av de krefter som er vist i fig. 6A—6C på adskillesen og bevegelsen av de lettere og de tyngre deler av tobakksblandingen.

I fig. 6B er luftens hovedstrømnings-bane vist med piler og da innløpsåpningen 20 er vesentlig større i effektivt tverrsnitt en utgangsåpningen 62 strømmer luften gjennom skillekammeret med en hastighet som øker fra en relativt lav verdi ved inn-løpsåpningen 20 til en relativt høy verdi ved utløpsåpningen 62. Fig. 6A viser virkningen av innkasting av en tresket tobakksblanding inn i skillekammerets luftlomme 64 ved hjelp av skovlhjulet 54. Tobakksblandingen hvis tyngre deler er antydet med tykke linjer, og hvis lettere deler er antydet med tynnere linjer, kastes inn over luftstrømmens bane i en retning som nærmest er motsatt retningen for luft-strømmen, hvilket bevirker at den tunge fraksjon til å begynne med skilles fra den lette fraksjon i den omtalte retning og at de nevnte fraksjoner deretter ved virknin-ger av sin egen vekt beveger seg inn i luft-strømmen. Fig. 6D viser den resulterende virkning av de to krefter som er beskrevet ovenfor og en kombinasjon av de virknin-ger som er beskrevet i forbindelse med fig. 6A og 6B er at den lette fraksjon av tobakksblandingen som beveger seg inn i luftstrømmen skilles ytterligere fra den tunge fraksjon i luftstrømmens retning og at de nevnte fraksjoner derved bringes til å bevege seg i to resulterende i hovedtrekkene adskilte strømningsbaner slik at den lette funksjon ved hjelp av luftstrømmen føres inn i utløpsåpningen 62 og den tunge fraksjon ved sin egen vekt føres mot bunnen av kammeret hvor den føres til den roterende luftsluse 42 ved hjelp av transpor-tøren 56 for derfar å føres til en følgende treskemaskin eller en følgende separator.

Når produktblandingen faller ned på skovlhjulet 54, kastes produktet oppover inn i det stationære luftkammer eller luftlommen 64. Når produktet beveger seg gjennom denne stationære luftlomme, vil produktets tyngre deler dvs. stilker med vedhengende bladkjøtt vandre lengere enn blandingens lette deler. På denne måte skjer det en foreløpig adskillelse av produktet før det faller ned i skillekammerets luftstrøm. Dette er en betydelig fordel ved separering av produkter av denne art hvor det ved tidligere kjente separatorer lett forekommer at den lette fraksjon blir blåst inn i og blandet sammen med den tyngre del av produktet. Denne første adskillelse hindrer at lette deler som går gjennom separatoren må krysse de tunge delers bevegelse og eliminerer derved i betydelig ut-strekning en sammenfiltring. En sammenfiltring av produktets tunge og lette deler er en meget viktig faktor som ved tidligere kjente apparater forhindrer en fullstendig adskillelse. Vingehjulet har dessuten den virkning at den sprer produktet når det faller inn i skillekammeret uten at det dannes klumper. Produktet beveges fra luftlommen 64 mot og inn i den ende av luftstrømmen hvor hastigheten er relativt lav. Da luften strømmer med stigende hastighet gjennom kammeret, vil det lette material som antar luftstrømmens hastighet strømme i stadig høyere grad foran det tyngre material. Da stilkene med vedhengende bladkjøtt ved hjelp av vingehjulet kastes lengere bort fra sugeåpningen enn bladkjøttet, og da bladkjøttet hlrtigere antar den voksende lufthastighet blir resul-tatet at bladkjøttet skilles ytterligere fra stilkene med vedhengende bladkjøtt i luft-strømmens retning, hvilket til slutt fører til at stilkene med vedhengende bladkjøtt faller ned på transportøren 56, mens bladkjøt-tet føres inn i sugeåpningen og ledningene 48 og 24 idet det er fullstendig skilt fra stilkene med vedhengende bladkjøtt. Luftens hastighet gjennom skillekammeret reguleres ved hjelp av et spjeld 66 i trykklednin-gen 14, fig. 1 idet hastigheten reguleres til en slik verdi at bladkjøtt uten stilk ledes inn i sugeåpningen 62.

Det har vist seg ønskelig at luften passerer gjennom separatoren S i så rette linjer som mulig og at den luft som strøm-mer inn i kammeret ved inngangsåpningen har en hastighet som er ensartet over tverrsnittet. Den rettlinjete luftstrøm er ønskelig for å unngå avbøyning av luften når den går gjennom skillekammeret, fordi en slik avbøyning lett vil kunne føre de lette materialer nedover og derved gjøre den fullkomne adskillelse dårligere. En jevn luftstrøm over hele tverrsnittet av inngangsåpningen er meget ønskelig for å få en ensartet utskillesvirkning i alle punk-ter på tvers av separatoren. Denne jevne lufthastighet oppnås ved hjelp av en spredeplate 68 ved separatorens innløpsende, hvorved kammeret 18 kommer til å virke som et overtrykkskammer. Denne spredeplate er som vist i fig. 3A en perforert plate hvor tverrsnittsflaten av hullene er ca. halvparten av platens flateinnhold. Denne spredeplate bevirker en motstand mot luft-strømmen og gir en jevn luftstrøm på lav-trykksiden av platen. Innretningen til opp-nåelse av en rettlinjet bevegelse av luften omfatter et system av rørledninger 70, fig.

3 og 3A, som svarer til alminnelig anvendte luftrettere hvor luftstrømmen i ledninger skal måles. Det rørformede ledningsanlegg 70 er dekket av en skjerm 72 som hindrer at deler av tobakken blir kastet inn i luft-retterørene.

For å forhindre opphoping av små tobakkspartikler under transportøren 56 finnes det innretninger for å frembringe den sekundære luftstrøm 58 som er nevnt ovenfor. Denne luftstrøm kommer fra trykkledning 18 på høytrykksiden i lede-apparatet 68, og den kan reguleres ved hjelp av det nevnte spjeld 60 og ved hjelp av et spjeld 74, fig. 6C. Luftstrømmen som i fig. 6C er antydet med piler oppfanger en-hver opphoping av små tobakkspartikler som kommer inn under transportøren 56 og luften ledes også inn gjennom det lette material som eventuelt kan falle ned over den øvre ende av transportøren og virker derved til å oppsamle slikt resterende lett material og føre det gjennom kanalen 58 til den fraksjon som beveger seg gjennom sugeledningen 48 og 24.

Cyklonseparatorene 26 og 30 er av kjent konstruksjon og virker til å fjerne det fremførte material (tobakksproduktet) fra fremføringsluftstrømmen. En beskrivelse av cykloseparatoren 26 kan derfor også gjelde for separatoren 30. Luftstrømmen som fører med seg det material som skal skilles føres ved suging inn i den øvre del av huset for separatoren 26 gjennom et tangensialt innløp slik som vist i fig. 3. De tangensialkrefter som virker på de faste deler bevirker at disse deler slynges ut mot omkretsen av det tangensiale hus og føres inn i luftslusen 38. Luften fortsetter å sir-kulere med stor hastighet rundt luftfiltret 76 som er utstyrt med sjalusier og medvir-ker på denne måte ytterligere til å utskille de faste deler fra luften mens den rene luft fortsatt ledes ut gjennom sjalusifiltret. Luftslusen drives av en tilhørende motor, idet luftslusen 36 er forbundet med en elektromotor 78, fig. 2 og luftslusen 38 er driv-forbundet med en elektromotor 80. Suge-eller blåseviftene 10 og 30 drives av hver sin elektromotor (ikke vist) og deres roto-rer er lagret ved 82, henholdsvis 84, fig. 1.

Inne i separatoren S finnes videre for-trinnsvis innretninger til å holde utløps-åpningen eller sugemunningen 62 fri for blad som kan henge på kantene av sugeåpningen. Øverst i sugeåpningen er det derfor anbragt en dreibar aksel 86 med en plateformet avstrykerving som når den dreier hindrer blad i å henge på den øvre kant av sugemunningen 62. Nederst i sugemunningen er det en aksel 88 som har to avstrykervinger, hvis dreining forhindrer at blad henger på den nederste kant av sugemunningen, fig. 3 og 5.

Driften av de forskjellige bevegelige deler i separatoren S er vist i fig. 4. Skovlhjulet 54 som i fig. 4 er antydet ved sin aksel, drives av en motor 90 med variabelt omdreiningstall gjennom om et rem trekk 92 idet delene drives i den retning som er vist med piler i fig. 4, og slik at skovlhjulet drives rundt med en variabel hastighet på mellom 500 og 1000 omdreininger pr. minutt. En aksel 94 driver båndtransportø-ren 56. En aksel 96 driver den roterende luftsluse 42. De to aksler 86 og 88 med av-strykervingene er også antydet i fig. 4 og disse aksler roterer i de retninger som er antydet med piler. En elektromotor 98 driver over den ene del av et dobbelt kjedehjul 100 akslen 88 over en kjede 102 og over den annen del av kjedehjulet og en kjede 104 drives med roterende luftsluse 42, transportørakslen 94 og den ene del av et løst dobbelt kjedehjul 106. Det løse kjedehjul driver akslen 86 over en kjede 108 og alle deler dreies i de retninger som er vist med piler. Transportøren 40, fig. 2, drives av en motor og et remtrekk 100.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å skille en tresket tobakksblanding i en lett fraksjon av løst bladkjøtt og en tung fraksjon av stilker med vedhengende bladkjøtt, hvor luft bringes til å strømme gjennom et skillekammer - fra en innløpsåpning til en utløpsåpning i horisontal eller tilnærmet horisontal retning, karakterisert ved at luft-strømmens hastighet øker fra innløpsåp-ningen til utløpsåpningen og den tobakksblanding som skal separeres føres inn i luft-strømmen i det område hvor denne har minst hastighet fra en sone som ligger utenfor og over luftstrømmen.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at tobakksblandingen kastes inn i kammeret i baner hvis begynnelsesretning er motsatt luftstrømmens retning, og med en slik hastighet at den tunge fraksjon når inn i det område av luftstrømmen hvor dennes hastighet er lavest, mens den lettere fraksjon beveger seg i kortere baner og faller inn i luftstrømmen i et område hvor dennes hastighet er øket.

3. Apparat for utførelse av fremgangsmåten som angitt i påstandene 1 og 2, og omfattende et separeringskammer med et luftinnløp i den ene enden og et luftutløp i den motsatte enden og som er mindre enn luftinnløpet, idet apparatet videre omfatter innretninger som frembringer en strøm av luft og innretninger for å tilføre den treskete tobakksblanding i en retning motsatt retningen for luftstrømmen, karakterisert ved at separeringskammeret (5) er forsynt med et forsepareringskammer eller lomme (64) over banen for luft-strømmen på en slik måte at de partikler som skal separeres samtlige kastes oppover i forsepareringskammeret og faller derfra inn i luftstrømmen med den nevnte økende hastighet.