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MACHINE A NETTOYER ET A TRIER LE TABAC.
L'invention concerne une. machine à nettoyer et à trier, qui, quoique susceptible d'une application plus générale, convient particulière- ment au nettoyage et au triage de produits de tabac tels que, par exemple, ceux qui sont connus sous le nom de résidus de battage.
L'invention est décrite ci-après en tant que s'appliquant au nettoyage et au triage du résidu de battage, mais les principes nouveaux sur lesquels elles est basée et les nouveaux procédés dont elle fait l'objet sont applicables en totalité ou en partie au nettoyage et au triage de diverses autres matières.
L'expression "résidus de battage" désigne un produit de tabac qui se compose de parenchymes ou de tripes détachés,de côtes nettoyées, de côtés sales et d'une faible quantité de sable et de poussière.
Le terme "parenchyme" désigne un fragment de feuille de tabac attaché à une cote.
Le terme "tripe" désigne une feuille de tabac ou une partie de feuille qui a été détachée de la côté.
L'expression "côtes nettoyées" désigne les côtes des feuilles de tabac dont tous les parenchymes ont été enlevés.
L'expression "côtes sales" désigne les feuilles de tabac auxquel- les sont attachés des parenchymes.
Une importante caractéristique de l'invention consiste dans une machine pneumatique à nettoyer et à trier, dont les éléments sont construits et assemblés de façon à diminuer notablement les dépenses et l'encombrement du plancher par rapport aux installations antérieures dont on dispose, et qui accomplissent le même travail.
D'autres caractéristiques de l'invention sont les suivantes: une machine pneumatique à nettoyer et à trier, dans laquelle la
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totalité de l'air servant effectuer le triage est fourni par un seul venti- lateur, et à part une faible quantité qu'on fait échapper, de préférence, pour maintenir une légère dépression dans la machine, recircule rapidement et ressert sans s'échapper dans l'atmosphère; une machine pneumatique à nettoyer et à trier, dans laquelle des jets d'air à grande vitesse se combinent d'une manière nouvelle avec des chambres pneumatiques de triage de façon à réaliser un nettoyage et un triage extrêmement efficace du produit à traiter ;
une machine pneumatique à nettoyer et à trier dans laquelle le produit à trier est projeté dans une série de chambres de triage par des jets d'air à grande vitesse et dans laquelle les jets d'air servent d'une manière efficace,en combinaison avec les chambres de triage, à séparer les particu- les légères du produit à trier des amas ou des particules plus grosses dans lesquelles elles sont emprisonnées; une machine pneumatique à nettoyer et à trier dans laquelle le produit à trier est projeté dans chacune des chambres de triage par des jets d'air à grande vitesse qui sortent par des ajutages appropriés et dans la- quelle l'air ainsi refoulé dans ;les chambres de triage se rassemble en en sortant et revient du côté de l'aspiration d'un vebtilateur qui le refoule sous pre'ssion dans les ajutages;
une machine pneumatique à nettoyer et à trier convenant spé- cialement au nettoyage et au triage des résidus de battage de tabac, dans laquelle les jets d'air à grande vitesse coopèrent d'une nouvelle manière avec une série de chambres de triage de façon à séparer d'abord les tripes détachées des côtés nettoyées et sales et à séparer ensuite les côtes net- toyées des côtes sales ; une machine pneumatique à nettoyer et à trier convenant spéciale- ment au nettoyage et au triage des résidus de battage du tabac, dans laquelle on fait recirculer le mélange de courtes côtes nettoyées et de parenchymes détachés provenant de-l'opération de battage précitée pour séparer la tripe détachée des côtes du produit battu.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec le des- sin ci-joint à l'appui, sur lequel : la fig. 1 est une vue en bout d'une forme de réalisation de la machine pneumatique perfectionnée à nettoyer et à trier suivant l'invention, dont une des parois de bout à été enlevée, la fig. 2 est une coupe à peu près suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, la fig. 3 est une élévation de face partielle de la machine, la fige 4 est une vue en perspective d'un des divers éléments d'éclairage disposés dans la machine, les fig.
5 et 6 sont des vues de détail de légères variantes de construction de certaines des chambres de triage faisant partie de la machine, la fig.7 est une élévation de face partielle de détail d'un des tamis faisant partie des éléments assemblés des fige 1 et 2, la figo 8 est une coupe de la machine de la fige 2 par un plan passant par les trois tamis qui apparaissent sur cette figure.
Suivant la forme de réalisation représentée, la machine à nettoyer et à trier perfectionnée suivant l'invention comporte une enveloppe 5 à la partie supérieure de --laquelle se trouve une ouverture d'entrée 6 par laquelle un couloir d'alimentation 7 fait arriver le résidu de battage de tabac, qui est amené dans le couloir 7 par un dispositif transporteur pneumatique ordi- naire non représenté.
Le résidu de battage qui tombe par l'ouverture d'entrée 6 de
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l'enveloppe3 descend sur une plaque de déviation inclinée 8 et arrive sur une paroi 9 inclinée dans l'autre sens, qui forme la paroi supérieure d'une chambre de triage pneumatique inclinée 10. La paroi inférieure 11 de la chambre 10 est également inclinée et forme la paroi supérieure d'une seconde chambre de triage inclinée 12, dont la paroi inférieure inclinée 13 forme la paroi supérieure d'une troisième chambre inclinée collectrice 14. La pa- roi inférieure de la chambre 14 est formée par une plaque inclinée 15.
Les extrémités d'entrée inférieures des chambres de triage 10,
12 et 14 débouchent dans un canal de passage vertical 17 limité d'un côté par ces chambres de triage et sur les trois autres côtés par la paroi anté- rieure 18 de l'enveloppe, sa paroi postérieure 19 et la paroi 20 d'un compar- timent ou réservoir de pression 21 disposé dans l'enveloppe. Le réservoir
21 comporte un tuyau de nettoyage 21x qui se raccorde à sa partie inférieure.
Les extrémités supérieures des chambres de triage 10,12 et 14 débouchent dans une chambre collectrice 22 limitée d'un côté par ces chambres de triage et sur les trois autres côtés par les parois 18, 19 et 23 de l'en- veloppe. Le fond de la chambre collectrice 22 est formé par un transporteur sans fin 24, qui entraîne le produit venant des chambres de triage 10, 12 et 14 arrivant dans la chambre collectrice 22. Un tamis pneumatique cylindri- que 25, actionné mécaniquement est monté à rotation dans la portion supérieu- re de la chambre collectrice 22.
Le résidu de battage que la plaque de déviation 8 fait arriver sur la paroi inclinée supérieure de la chambre de triage 10 tombe le long de cette paroi sur une chicane inclinée 27 en saillie dans le canal de pas- sage 17 à partir de la paroi 20 du réservoir de pression 21. En tombant de la chicane 27, le résidu de battage rencontre un courant d'air à grande vites- se sortant du réservoir de pression 21 par un ajutage 28 situé juste au-des- sous de la chicane. Ce courant d'air à grande vitesse 29 se dirige dans le canal de passage 17 de façon à projeter dans la chambre de triage 10 toutes les particules du résidu de battage sauf les plus lourdes. Une certaine quan- tité de tripes légères ainsi projetée dans la chambre 10 y est entraînée par le courant d'air et se dépose dans la chambre collectrice 22.
Une forte pro- portion du résidu de battage projetée dans la chambre de triage 10 par le cou- rant d'air 29 tombe sur la paro± inférieure 11 de cette chambre et descend jusqu'au point P où il rencontre un second courant d'air à grande vitesse 30 sortant du réservoir de pression 21 par un ajutage 31'. Le courant d'air 30 arrive contre une surface de déviation courbe 31 à l'extrémité inférieure de la paroi inférieur'e 11 de la chambre de triage 10 et est dévié vers le haut dans la direction du courant d'air 29. Le courant d'air 29 sert donc à repousser le produit léger qui descend le long de la paroi 11 jusqu'au** point F dans le courant d'air 29 et qui a ainsi une seconde chance d'être en- traîné en traversant la chambre de triage 10 dans la chambre collectrice 22.
Ainsi que l'indiquent approximativement les flèches des fig. 2 et 5, les deux courants d'air 29 et 30 servent à provoquer et à maintenir un mouvement de circulation ou d'oscillation du résidu de battage à l'orifi- ce de la chambre de triage 10 qui permet à une plus forte proportion de rési- dus légers de se séparer des particules plus lourdes et d'être entraînée de bas en haut à travers la chambre de triage 10 dans;la chambre collectrice 22.
11 y a lieu de remarquer ici que la vitesse de l'air au voisinage de la par- tie supérieure de la chambre de triage 10 est sensiblement constante dans une section de la chambre et est réglée de façon à n'entraîner dans la cham- bre collectrice 22 que les produits légers. Les produits légers arrivant ainsi dans la chambre collectrice 22 s'y séparent du courant d'air par le tamis rotatif 25 et tombent sur le transporteur 24, qui les fait sortir de cette chambre et les fait arriver par un couloir 33 dans un tamis rotatif de triage 34 monté à rotation et traversant les parois antérieure et posté- rieure de l'enveloppe 5.
Les produits les plus fins qui traversent les ouvertures des mail- les du tamis'34 sont amenés en un point de sortie approprié par un couloir incliné 34a disposé au-dessous du tamis 34. Les produits plus gros qui tra-
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versent le tamis 34 tombent sur une table 34c fig.
la
Les produits lourds qui se composent principalement de côtes net- toyées et sales, continuent à descendre en passant devant la chambre de tria- ge 10 à l'encontre du courant d'air 30 et entraînant avec eux une certaine proportion de tripes légères détachées qui se séparent des côtes dans les chambres de triage 12 et 14 par le même procédé de séparation décrità propos de la chambre de sékparation 10 etarrivent dans la chambre collectrice 22.Onremarquera à ce propos que les produits lourds etlestripes entramées qui descendent en.
passantdevant lachambre de triage 10 passent sur une chicane 35 correspondant à la chicane 27 dont il a été question précédemment, et subissent l'action de courants d'air 36 et 37 dirigés dans le canal de passage 17 par des ajutages 38 et 39 et cor- respondant aux courants d'air 29 et 30 antérieurement mentionnés. Les produits lourds qui continuent à descendre en passant devant la seconde chambre de triage 12 entraînent généralemeht une certaine quantité de tripes légères résiduelles qui se séparent dans la troisième chambre de triage 14 et arri- vent dans la chambre collectrice 22 sous l'action de courants d'air 40 et 41, qui correspondent aussi aux courants d'air 29 et 30 antérieurement men,- tionnés et sont dirigés dans;le canal de passage 17 par des ajutages 42 et 43.
Les produits lourds qui descendent en passant devant la troisiè- me chambre de triage 14 consistent en côtes nettoyées et sales, dont la to- talité des tripes légères a été pratiquement séparée dans les chambres de triage 10, 12 et 14 et arrivent dans la chambre collectrice 22. Ces côtes résiduelles subissent une nouvelle séparation et une opération de battage par laquelle les côtes nettoyées relativement courtes se séparent des côtes sales et des côtés nettoyées plus longues dans une quatrième chambre de sé- paration 45 et sont entraînées de la portion inférieure du canal de passage 17 par un transporteur 46.
Les côtes sales et les longues côtes nettoyées dont les côtés nettoyées plus courtes ont été séparées dans la chambre de triage 45 sont entraînées à travers cette chambre par des courants d'air et par une action mécanique, ainsi qu'on le verra plus loin, et arrivent dans une chambre collectrice 47, puis en passant par une trémie 48 dans un broyeur à marteau 49, dans lequel les cote.: subissent un traitement de battage qui les fragmente toutes en éléments d'une longueur d'environ 25 mm et éliminent les parenchymes des côtes sales.
Le mélange de côtes nettoyées courtes et de parenchymes détachés résultant de l'opération de battage dans le broyeur à marteau 49 en sortent de préférence par un tuyau de sortie 50 et arrivent sur le transporteur pneumatique précité qui fait arriver le résidu de batta- ge dans l'orifice d'entrée 6 de l'enveloppe 5. Le produit sortant du broyeur à marteau 49 peu@ ainsi recirculer dans le canal de passage 17 et subir un nouveau triage par lequel les parenchymes détachés se séparent des côtes dans les chambres de triage 10,12 et 14 de la manière décrite ci-dessus et arri- vent dans la chambre collectrice 22.
En ce qui concerne la séparation des côtes qui s'effectue dans la quatrième chambre de séparation 45, on remarquera que cette chambre est délimitée par des parois inclinées supérieure et inférieure 51 et 52. L'in- tervalle entre l'extrémité d'entrée inférieure de la chambre 45 et la paroi opposée 20 du réservoir de pression 21 est à peu près fermé par une plaque courbe 53 dirigée obliquement dans le canal de passage 17. Une seconde pla- que courte 54 se dirige de haut en bas à partir de la paroi inférieure 52 de la chambre de séparation 45 et pénètre en partie dans le canal de passage 17 à une certaine distance de la surface inférieure de la plaque 53.
Les deux plaques 53 et 54 forment en fait les parois supérieure et inférieure d'un couloir courbe 55 dirigé vers le bas, ouvert en haut et en bas, dont l'ouverture supérieure P-N est délimitée par les bords supérieurs des plaques.
Le melange de côtes nettoyées et sales qui tombent au-dessous de la chambre de triage 14 est arrêté par la plaque courbe 53 et est immédiate- ment projeté dans la chambre de séparation 45 par un courant d'air à grande vitesse 57 projeté coptre la plaque 54 par un ajutage 58. Une certaine quan- tité de produit, en particulier des côtes sales sur lesquelles de nombreux
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parenchymes sont attachés est entraînée par le courant d'air à travers la chambre 45 et arrive dans la chambre collectrice 47, puis passe par la tré- mie 48 dans le broyeur à marteau 49 dans lequel les parenchymes se détachent et les côtes sont réduites en fragments de courte longueur d'environ 25 mm.
Une autre portion du produit projeté dans la chambre 45 et consistant prin- cipalement en côtes dont les parenchymes ont été détachés en grande partie ou en totalité, tombe sur la paroi inférieure 52 de la chambre 45 et le long de cette paroi jusqu'au point P. A partir de ce point, les longues côtes traversent en partie à cause de leur plus grande masse et de leur plus gran- de vitesse l'ouverture P-N du couloir 55 et rencontrent le courant d'air sor- tant par l'ajutage 58 qui les projette de nouveau dans la chambre 45. Elles sont ainsi projetées à plusieurs reprises dans la chambre 55 et sont éventuel- lement entraînées, en passant dans cette chambre, dans la chambre collectrice
47, en partie par l'action de propulsion du courant d'air et en partie méca- niquement.
La masse et la vitesse des côtes nettoyées de courte longueur qui descendent le long de la paroi inférieure 52 de la chambre 45 jusqu'au point P est insuffisante pour les faire traverser l'ouverture P-N du couloir
55. Par conséquent, en arrivant au point P, ces courtes côtes continuent à tomber par le couloir 55 et se déposent sur le transporteur 46 qui les fait sortir de la machine. Un autre moyen qui donne la certitude que seules les courtes côtes nettoyées traversent de haut en bas l'ouverture P-N du couloir
55 consiste dans un ajutage 60 qui dirige un courant d'air contre le bord inférieur de la plaque 53.
On règle le courant d'air sortant par ce dernier ajutage de façon à ne laisser passer par l'ouverture P-N du couloir 55, que les courtes côtes nettoyées. On peut arriver au même résultat en disposant deux, ajutages semblables à l'ajutage 58, qui dirigent deux courants d'air dans la chambre de séparation 45 au-dessus de la plaque 53, et un troisième ajutage qui dirige un troisième courant d'air dans la chambre 45 en le faisant passer complètement par le couloir 55.
La chambre de séparation 48 contient un tamis pneumatique cylin- drique 25a monté à rotation, dans lequel le produit arrivant dans la chambre collectrice 47 se sépare du courant d'air.
Il y a lieu de remarquer ici que la séparation pneumatique de la tripe détachée des côtes dans les chambres de triage 10, 12 et 14 est plus efficace et est basée sur d'autres principes de séparation pneumatique que dans les séparateurs ordinaires, dans lesquels le mélange de tripe détachée et de côtes tombe simplement de l'extrémité d'un transporteur dans un courant d'air ascendant. Le courant d'air ascendant d'un séparateur ordinaire entra' ne avec lui la tripe légère détachée suffisamment détachée des côtes etautres paru=- les plus laides à supporter et à entrainer par le courant d' air.
Les particulestrop lourdes pour être supportées par le courant d'air ascendant sont des amas dans lesquels un pourcentage considérable de tripe légère attachée est enche- vêtré et entraîné de-haut en bas par les côtes et autres particules lourdes.
Au contraire dans le séparateur suivant l'invention, les amas dans lesquels la tripe légère attachée est enchevêtrée avec des particules plus lourdes, telles que les côtes, subissent aux extrémités d'entrée des chambres de tria- ge 10,12 et 14, un traitement de va et vient qui détache la tripe et résul- te de l'action exercée par les courants d'air à grande vitesse sortant par les ajutages 28, 31, 38, 39, 42 et 43. Ce traitement de va et vient a pour effet de désagréger suffisamment les amas pour dégager la tripe enchevêtrée, qui peut ainsi être,entraînée dans les chambres de triage 10, 12 et 14 par un courant d'air de vitesse relativement faible, par exemple d'une vitesse de transport moyenne d'environ 213 m/min. au voisinage des extrémités de sor- tie de ces chambres de triage.
Four obtenir cette vitesse moyenne aux extré- mités de sortie des chambres de triage, la vitesse des courants d'air sortant par les ajutages 28, 31, 38, 39, 40 et 41 doit être de l'ordre de 1525 à 1830 m/mino valeur suffisante pour faire subir le traitement de va et vient et de désagrégation qu'on désire aux amas dans lesquels la tripe attachée est en- chevêtrée.
Un dispositif de réglage non représenté permet de préférence de régler les divers ajutages qui dirigent les courants d'air venant du réser-
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voir de pression 21 dans le canal de passage 17 de façon à faire varier et à régler l'intensité des courants d'air pour tenir compte des diverses con- ditions de fonctionnement. L'air sortant par ces ajutages est fourni par un dispositif combiné d'un ventilateur et d'un collecteur de poussière 62 (généralement appelé "Rotoclone") dont le côté de refoulement communique par un tuyau 63 avec un orifice d'entrée d'air 21a disposé à la partie supérieure du réservoir de pression 21.
Le côté de l'àspiration du ventilateur 62 com- manique avec l'intérieur des tamis pneumatiques rotatifs 25 et 25a par un tuyau 64, dont une dérivation 65 communique avec le tamis 25 et une seconde dérivation 66 avec le tamis 25a. La poussière, séparée de l'air aspiré dans le ventilateur 62 par le tuyau 64, se rassemble dans un réservoir 67 sur le- quel le ventilateur est monté. On voit donc que l'air refoulé dans le ré- servoir 21 et dans les divers ajutages par le côté de refoulement du venti- lateur 62 revient du côté de l'aspiration de ce ventilateur en passant par les diverses chambres de triage et collectrices et les tamis 25 et 25a en suivant ainsi un circuit fermé qu'il parcourt à plusieurs reprises et le réu- tilise.
La machine décrite ci-dessus est complètement fermée, à part l'ouverture d'entrée d'air 6 de l'enveloppe 5 et deux points ou ouvertures par lesquelles la tripe nettoyée et les côtes nettoyées sortent de la machine par les transporteurs respectifs 24 et 46. Pour empêcher ou réduire au mi- nimum l'échappement de la poussière par ces trois points ou ouvertures, on fait régner une légère dépression dans la machine. Ce résultat est obtenu de préférence en faisant échapper du réservoir de pression 21 environ 10% de l'air qui y arrive en ne faisant passer dans les divers ajutages que 90 de l'air.
Etant donné que la totalité de l'air refoulé par le ventilateur passe par les tamis 25 et 25a, le volume restant de 10% qui ne passe pas dans les ajutages doit être aspiré dans lenveloppe par l'orifice d'entrée d'air 6 et par les ouvertures par lesquelles passent les transporteurs 24 et 46. On empêche ainsi ou on réduit au minimum l'échappement de la poussiè- re par l'orifice d'entrée et les ouvertures d'entrée des transporteurs dans l'enveloppe. La quantité d'air relativement faible à faire sortir du réser- voir 21 peut s'échapper par un tuy d'échappement quelconque approprié non représenté et s'échapper dans l'atmosphère en passant par un filtre épurateur d'air approprié.
On peut aussi faire arriver l'air s'échappant du réservoir de pression 21 par un tuyau dans le broyeur à marteau 49 pour contribuer à en faire sortir le produit broyé par le tuyau d'échappement 50 dans le trans- porteur pneumatique qui fait revenir le produit broyé dans l'orifice d'entrée 6 de l'enveloppe 5 avec le résidu de battage à traiter.
Un dispositif permet de régler le volume d'air refoulé par le ventilateur 62 pour le faire correspondre à la section effective des divers ajutages qui, ainsi qu'il a déjà été dit, peut aussi être réglée. A ce pro- pos, il y a lieu de remarquer que la circulation dans le tuyau 64 aboutissant au côté de l'aspiration du ventilateur 62 est réglée par une soupape 70 et celle de l'air dans les dérivations 65 et 66 du tuyau 64 est réglée par des soupapes 71 et 72. Après avoir réglé la section d'ouverture efficace des aju- tages, on se sert des soupapes 71 et 72 pour régler le volume d'air aspiré du côté de l'aspiration du ventilateur par les dérivations 65 et 66.
On peut régler la soupape 71 de façon que le volume d'air aspiré à travers le tamis 25 et la dérivation 65 soit plus grand que le volume d'air sortant du réser- voir de pression 21 par les ajutages 28, 31, 38, 39, 52 et 43. La soupape 72 doit aussi être réglée de façon que le volume d'air aspiré à travers le tamis 25a et la dérivation 66, soit plus grand que le volume d'air sortant du réservoir de pression 21 par les deux ajutages inférieurs 58 et 60.
On maintient ainsi dans les deux portions de la machine qui sont formées res- pectivement par les chambres de triage 10, 12 et 14 et la chambre collectrice 22 d'une part et par la chambre de séparation 45 et la chambre collectrice 47 d'autre part, une légère dépressiono Après avoir réglé les soupapes 71 et 72 dans la position qui convient, il est inutile de les régler de nouveau et par suite, on peut les bloquer dans cette position par un dispositif de blocage quelconque approprié. La soupape 70 règle le volume d'air refoulé
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par le ventilateur 62 et sert de soupape dont on détermine la position de fa- con à régler le volume d'air refoulé par le ventilateur suivant les varia- tions de poids et du type de produit à traiter.
Lorsque la vitesse doit ê- tre plus grande dans les chambres de triage 10, 12 et 14, on ouvre la soupa- pe 70 pour permettre au ventilateur de refouler un volume d'air plus grand.
Pour faciliter la surveillance de l'opération de nettoyage et de triage,, on dispose des supports appropriés de lampes électriques 74 dans des ouvertures ménagées dans la paroi postérieure 19 de l'enveloppe juste en face de regards 75 ménagés dans la paroi antérieure 18 de l'enveloppe. L'opéra- teur peut ainsi se rendre compte d'un seul coup d'oeil de ce qui se passe exactement dans les diverses chambres de triage.
Pour augmenter le rendement des chambres de triage 10,12 et 14, on peut construire leurs parois supérieure et inférieure, fig. 5 et 6, de fa- çon à former un canal de passage vertical 76 qui donne la certitude que le seul produit qui s'échappe par la partie supérieure de la chambre de triage dans la chambre collectrice 22 se compose de particules susceptibles d'être entraînées de bas en haut verticalement par ce canal de passage 76 par un courant d'air à petite vitesse sensiblement constante y passant.
La surface de chacun des tamis rotatifs 25 et 25a est débarrassée des produits de tabac par une brosse de nettoyage 78, portée par deux bras 79 montés à oscillation et poussée contre la surface du'tamis par un ressort de poussée 80.
Un mécanisme de commande quelconque peut servir à actionner les tamis pneumatiques 25 et 25,5!:,le tamis de.-triage 34, le broyeur à marteau 49 et les transporteurs 24 et 46. Le mécanisme de commande représenté comporte un moteur électrique 82 actionnant une extrémité de l'arbre du broyeur à mar- teau 49 par une transmission à courroie désignée d'une manière générale par 83. L'autre extrémité de l'arbre du broyeur à marteau est accouplé par un arbre de renvoi 84 par une transmission à courroie désignée d'une manière générale par 85.
Une extrémité de l'arbre de renvoi 84 est accouplée par une transmission à chaîne et pigno@ de chaîne 86 à un' des deux-arbres paral- lèles 87 sur lequel le tamis de triage 34 est supporté par l'intée de galets de support appropriés 89. L'autre extrémité de l'arbre de renvoi 84 est accouplée par des roues d'engrenage avec des arbres à pignons de chaîne 91 et 92 montés à rotation dans une boîte de vitesse 93. L'arbre à pignon de chaîne 91 est accouplé par une transmission à chaîne et pignon 95 avec un arbre 96 du transporteur 24. L'autre arbre 97 du transporteur 24 est ac- couplé par une transmission à chaîne et pignon 98 à un arbre 99 du transpor- teur 46.
L'arbre à pignon de chaîne 92 est accouplé par une transmission à chaîne et pignon 101 à l'arbre 103 du tamis rotatif 25a. L'arbre 102 est accouplé par une transmission à chaîne et pignon 103 à l'arbre 105 du tamis 25.
Pour faire fonctionner commodément la soupape 70 disposée dans le tuyau d'aspiration 64 du ventilateur 62, on peut l'accoupler par une trans- mission à chaîne et pignon 106 à un arbre 107 actionné par un volant à main, fige 1 et 3.
Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme li- mitée aux formes de réalisation représentées et décrites qui n'ont été choi- sies qu'à titre d'exemple. En effet, les transporteurs 24 et 46 peuvent être remplacés par des transporteurs pneumatiques remplissant la même fonc- tion. Le "Rotoclone" 62 peut aussi être remplacé par un ventilateur ordinai- re faisant recirculer l'air dans la machine, mais on dispose alors un dispo- sitif collecteur de poussière d'un type quelconque dans le circuit de recir- culation pour séparer la poussière dont l'air se charge fortement.
On donne cependant la préférence au rotoclone représenté, car il aspire l'air chargé de poussière, précipite la poussière dans le réservoir 67 et fait arriver de l'air débarrassé de poussière dans le réservoir de pression 21.
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TOBACCO CLEANING AND SORTING MACHINE.
The invention relates to a. cleaning and sorting machine which, although capable of more general application, is particularly suitable for cleaning and sorting tobacco products such as, for example, those which are known as threshing residues.
The invention is hereinafter described as being applicable to the cleaning and sorting of the threshing residue, but the new principles on which it is based and the new methods to which it is the subject are applicable in whole or in part. cleaning and sorting various other materials.
The term "threshing residue" refers to a tobacco product which consists of loose parenchyma or guts, cleaned ribs, dirty sides and a small amount of sand and dust.
The term "parenchyma" refers to a fragment of a tobacco leaf attached to a rib.
The term "tripe" denotes a tobacco leaf or a part of a leaf which has been peeled off from the side.
The expression "cleaned ribs" designates the ribs of tobacco leaves from which all parenchyma have been removed.
The term "dirty ribs" denotes the tobacco leaves to which parenchyma are attached.
An important feature of the invention consists of a pneumatic cleaning and sorting machine, the elements of which are constructed and assembled in such a way as to significantly reduce the expenses and the bulkiness of the floor compared to the previous installations available, and which accomplish the same job.
Other features of the invention are as follows: a pneumatic cleaning and sorting machine, in which the
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all of the air used for sorting is supplied by a single fan, and apart from a small amount which is preferably vented to maintain a slight vacuum in the machine, recirculates rapidly and recirculates without escaping in the air; a pneumatic cleaning and sorting machine, in which high speed air jets combine in a novel way with pneumatic sorting chambers so as to achieve extremely efficient cleaning and sorting of the product to be treated;
a pneumatic cleaning and sorting machine in which the product to be sorted is projected into a series of sorting chambers by high speed air jets and in which the air jets serve in an efficient manner, in combination with sorting chambers, for separating the light particles of the product to be sorted from the clusters or larger particles in which they are trapped; a pneumatic cleaning and sorting machine in which the product to be sorted is projected into each of the sorting chambers by high speed air jets which exit through suitable nozzles and into which the air thus discharged into; sorting chambers are assembled on leaving and return to the suction side of a fan which pushes it back under pressure into the nozzles;
a pneumatic cleaning and sorting machine specially suited for cleaning and sorting tobacco threshing residues, in which the high speed air jets co-operate in a new way with a series of sorting chambers so as to first separate the loose guts from the cleaned and dirty sides and then separate the cleaned ribs from the dirty ones; a pneumatic cleaning and sorting machine specially suited for cleaning and sorting tobacco threshing residues, in which the mixture of cleaned short ribs and loose parenchyma from the aforementioned threshing operation is recirculated to separate the tripe detached from the ribs of the beaten product.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the detailed description which is given below with the accompanying drawing, on which: FIG. 1 is an end view of one embodiment of the improved pneumatic cleaning and sorting machine according to the invention, one of the end walls of which has been removed, FIG. 2 is a section approximately on line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a partial front elevation of the machine, Fig. 4 is a perspective view of one of the various lighting elements arranged in the machine, Figs.
5 and 6 are detail views of slight construction variations of some of the sorting chambers forming part of the machine, Fig. 7 is a partial front elevation of detail of one of the screens forming part of the assembled elements of the figs 1 and 2, FIG. 8 is a section through the machine of FIG. 2 through a plane passing through the three sieves which appear in this figure.
According to the embodiment shown, the improved cleaning and sorting machine according to the invention comprises a casing 5 at the upper part of --which is an inlet opening 6 through which a feed passage 7 brings the tobacco threshing residue, which is fed into lane 7 by an ordinary pneumatic conveyor device, not shown.
The threshing residue which falls through the inlet opening 6 of
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the casing 3 descends on an inclined deflection plate 8 and arrives at a wall 9 inclined in the other direction, which forms the upper wall of an inclined pneumatic sorting chamber 10. The lower wall 11 of the chamber 10 is also inclined and forms the upper wall of a second inclined sorting chamber 12, the inclined lower wall 13 of which forms the upper wall of a third inclined collecting chamber 14. The lower wall of the chamber 14 is formed by an inclined plate 15 .
The lower inlet ends of the sorting chambers 10,
12 and 14 open into a vertical passage channel 17 limited on one side by these sorting chambers and on the other three sides by the front wall 18 of the casing, its rear wall 19 and the wall 20 of a casing. compartment or pressure tank 21 arranged in the casing. The reservoir
21 has a 21x cleaning hose which connects to its lower part.
The upper ends of the sorting chambers 10, 12 and 14 open into a collecting chamber 22 limited on one side by these sorting chambers and on the other three sides by the walls 18, 19 and 23 of the casing. The bottom of the collecting chamber 22 is formed by an endless conveyor 24, which drives the product from the sorting chambers 10, 12 and 14 arriving in the collecting chamber 22. A cylindrical pneumatic screen 25, mechanically actuated is mounted at rotation in the upper portion of the collecting chamber 22.
The threshing residue which the deflection plate 8 causes to arrive on the upper inclined wall of the sorting chamber 10 falls along this wall on an inclined baffle 27 projecting into the passage channel 17 from the wall 20. from the pressure tank 21. As it falls from the baffle 27, the threshing residue encounters a high velocity air stream exiting the pressure tank 21 through a nozzle 28 located just below the baffle. This high-speed air stream 29 is directed into the passage channel 17 so as to project into the sorting chamber 10 all the particles of the threshing residue except the heaviest. A certain quantity of light tripe thus projected into the chamber 10 is entrained therein by the air stream and is deposited in the collecting chamber 22.
A large proportion of the threshing residue projected into the sorting chamber 10 by the air stream 29 falls on the lower wall 11 of this chamber and descends to point P where it encounters a second stream of air. high speed air 30 leaving the pressure tank 21 through a nozzle 31 '. The air stream 30 arrives against a curved deflection surface 31 at the lower end of the bottom wall 11 of the sorting chamber 10 and is deflected upward in the direction of the air stream 29. The stream air 29 therefore serves to push the light product which descends along the wall 11 to ** point F in the air stream 29 and which thus has a second chance of being dragged through the chamber sorting 10 in the collecting chamber 22.
As indicated approximately by the arrows of FIGS. 2 and 5, the two air streams 29 and 30 serve to induce and maintain a circulating or oscillating movement of the threshing residue at the orifice of the sorting chamber 10 which allows a higher proportion of light residues to separate from the heavier particles and to be drawn upwards through the sorting chamber 10 into the collecting chamber 22.
It should be noted here that the speed of the air in the vicinity of the upper part of the sorting chamber 10 is substantially constant in a section of the chamber and is adjusted so as not to entrain in the chamber. bre collector 22 than light products. The light products thus arriving in the collecting chamber 22 separate there from the air stream by the rotary sieve 25 and fall on the conveyor 24, which takes them out of this chamber and makes them arrive through a passage 33 in a rotary sieve. sorting 34 mounted in rotation and passing through the anterior and posterior walls of the casing 5.
The finer products which pass through the mesh openings of the sieve 34 are brought to a suitable exit point by an inclined passage 34a disposed below the sieve 34. The larger products which pass through
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pour the sieve 34 fall on a table 34c fig.
the
The heavy products, which consist mainly of cleaned and dirty ribs, continue to descend past the sorting chamber 10 against the air stream 30 and carrying with them a certain proportion of loose light guts which. separate from the ribs in the sorting chambers 12 and 14 by the same separation process described in connection with the separation chamber 10 and arrive in the collecting chamber 22. It will be noted in this connection that the heavy products etlestripes entramées which descend in.
passing in front of the sorting chamber 10 pass over a baffle 35 corresponding to the baffle 27 mentioned previously, and are subjected to the action of air currents 36 and 37 directed into the passage channel 17 by nozzles 38 and 39 and cor - Responding to the air currents 29 and 30 previously mentioned. The heavy products which continue to descend while passing in front of the second sorting chamber 12 generally entrain a certain quantity of residual light guts which separate in the third sorting chamber 14 and arrive in the collecting chamber 22 under the action of currents. air 40 and 41, which also correspond to the air currents 29 and 30 previously mentioned, and are directed into; the passage channel 17 by nozzles 42 and 43.
The heavy products which descend past the third sorting chamber 14 consist of cleaned and dirty ribs, all of the light guts of which have been practically separated in the sorting chambers 10, 12 and 14 and arrive in the chamber. collector 22. These residual ribs undergo a further separation and threshing operation whereby the relatively short cleaned ribs separate from the dirty ribs and longer cleaned sides in a fourth separation chamber 45 and are entrained from the lower portion of the tube. passage channel 17 by a conveyor 46.
Dirty ribs and long cleaned ribs whose shorter cleaned sides have been separated in sorting chamber 45 are carried through this chamber by air currents and by mechanical action, as will be seen later, and arrive in a collecting chamber 47, then passing through a hopper 48 in a hammer mill 49, in which the dimensions: undergo a threshing treatment which fragments them all into elements with a length of about 25 mm and eliminates parenchyma of dirty ribs.
The mixture of short cleaned ribs and detached parenchyma resulting from the threshing operation in the hammer mill 49 preferably leaves it through an outlet pipe 50 and arrives on the aforementioned pneumatic conveyor which feeds the threshing residue into. the inlet 6 of the casing 5. The product leaving the hammer mill 49 can thus recirculate in the passage channel 17 and undergo a new sorting by which the detached parenchyma separate from the ribs in the sorting chambers 10, 12 and 14 as described above and enter the collecting chamber 22.
As regards the separation of the ribs which takes place in the fourth separation chamber 45, it will be noted that this chamber is delimited by upper and lower inclined walls 51 and 52. The gap between the inlet end bottom of chamber 45 and the opposite wall 20 of pressure tank 21 is roughly closed by a curved plate 53 directed obliquely into the passage channel 17. A second short plate 54 runs up and down from the lower wall 52 of the separation chamber 45 and partly enters the passage channel 17 at a certain distance from the lower surface of the plate 53.
The two plates 53 and 54 in fact form the upper and lower walls of a curved passage 55 directed downwards, open at the top and at the bottom, the upper opening P-N of which is delimited by the upper edges of the plates.
The mixture of cleaned and dirty ribs which fall below the sorting chamber 14 is stopped by the curved plate 53 and is immediately projected into the separation chamber 45 by a high velocity stream of air 57 projected to filter the plate 54 by a nozzle 58. A certain quantity of product, in particular dirty ribs on which many
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parenchyma are attached is entrained by the air stream through chamber 45 and arrives in collecting chamber 47, then passes through hopper 48 into hammer mill 49 in which the parenchyma break off and the ribs are reduced in size. fragments of short length of about 25 mm.
Another portion of the product projected into the chamber 45 and consisting mainly of ribs from which the parenchyma have been largely or entirely detached, falls on the lower wall 52 of the chamber 45 and along this wall to the point P. From this point, the long ribs cross partly because of their greater mass and their greater speed the PN opening of corridor 55 and meet the air current exiting through the nozzle 58 which projects them again into the chamber 45. They are thus projected several times into the chamber 55 and are possibly entrained, passing through this chamber, into the collecting chamber.
47, partly by the propelling action of the air current and partly mechanically.
The mass and velocity of the short cleaned ribs which descend along the bottom wall 52 of chamber 45 to point P is insufficient to pass them through the opening P-N of the corridor
55. Consequently, on arriving at point P, these short ribs continue to fall through the passage 55 and are deposited on the conveyor 46 which brings them out of the machine. Another way that gives the certainty that only the short cleaned ribs cross from top to bottom the P-N opening of the corridor
55 consists of a nozzle 60 which directs a current of air against the lower edge of the plate 53.
The air flow exiting through the latter nozzle is adjusted so as to only allow the short, cleaned ribs to pass through the opening P-N of the passage 55. The same result can be achieved by providing two nozzles similar to nozzle 58, which direct two air streams into separation chamber 45 above plate 53, and a third nozzle which directs a third stream of air. air into chamber 45 by passing it completely through corridor 55.
The separation chamber 48 contains a rotatably mounted cylindrical pneumatic screen 25a in which the product entering the collecting chamber 47 separates from the air stream.
It should be noted here that the pneumatic separation of the tripe detached from the ribs in the sorting chambers 10, 12 and 14 is more efficient and is based on other principles of pneumatic separation than in ordinary separators, in which the mixture of loose tripe and ribs simply falls from the end of a conveyor in an upward stream of air. The ascending current of air from an ordinary separator carried with it the light tripe detached sufficiently detached from the ribs and others which appeared to be the ugliest to bear and to be carried away by the draft.
Particles too heavy to be supported by the upward air current are clumps in which a considerable percentage of the attached light tripe is entangled and carried up and down by ribs and other heavy particles.
In contrast, in the separator according to the invention, the clusters in which the attached light tripe is entangled with heavier particles, such as the ribs, undergo at the inlet ends of the sorting chambers 10, 12 and 14, a. reciprocating treatment which loosens the tripe and results from the action of the high speed air currents exiting through nozzles 28, 31, 38, 39, 42 and 43. This reciprocating treatment has the effect of breaking up the clusters sufficiently to release the entangled tripe, which can thus be entrained in the sorting chambers 10, 12 and 14 by an air stream of relatively low speed, for example of an average transport speed of d 'approximately 213 m / min. in the vicinity of the outlet ends of these sorting chambers.
Oven obtain this average speed at the outlet ends of the sorting chambers, the speed of the air currents leaving through nozzles 28, 31, 38, 39, 40 and 41 must be of the order of 1525 to 1830 m / minimum value sufficient to subject the desired back-and-forth and disintegration treatment to the clumps in which the attached tripe is entangled.
An adjustment device, not shown, preferably makes it possible to adjust the various nozzles which direct the air currents coming from the reservoir.
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see pressure 21 in the passage channel 17 so as to vary and adjust the intensity of the air currents to take into account the various operating conditions. The air leaving through these nozzles is supplied by a combined device of a fan and a dust collector 62 (generally called a "Rotoclone"), the discharge side of which communicates through a pipe 63 with an inlet port of. air 21a disposed at the upper part of the pressure tank 21.
The suction side of the fan 62 communicates with the interior of the rotary pneumatic screens 25 and 25a by a pipe 64, a branch 65 of which communicates with the screen 25 and a second branch 66 with the screen 25a. The dust, separated from the air drawn into the fan 62 by the pipe 64, collects in a reservoir 67 on which the fan is mounted. It can therefore be seen that the air discharged into the tank 21 and into the various nozzles by the discharge side of the fan 62 returns to the suction side of this fan, passing through the various sorting and collecting chambers and the sieves 25 and 25a, thus following a closed circuit which it traverses several times and uses it again.
The machine described above is completely closed, apart from the air inlet opening 6 of the casing 5 and two points or openings through which the cleaned tripe and the cleaned ribs exit the machine through the respective conveyors 24 and 46. In order to prevent or minimize the escape of dust through these three points or openings, a slight negative pressure is made in the machine. This result is preferably obtained by allowing approximately 10% of the air arriving therein to escape from the pressure tank 21 by passing only 90 air through the various nozzles.
Since all of the air delivered by the fan passes through screens 25 and 25a, the remaining 10% volume which does not pass through the nozzles must be drawn into the casing through the air inlet port 6 and through the openings through which the conveyors 24 and 46 pass. This prevents or minimizes the escape of dust through the inlet port and the inlet openings of the conveyors into the casing. The relatively small amount of air to be removed from tank 21 can escape through any suitable exhaust pipe not shown and escape to the atmosphere through a suitable air cleaning filter.
The air escaping from the pressure tank 21 can also be made to enter through a pipe into the hammer mill 49 in order to help push the crushed product out through the exhaust pipe 50 into the pneumatic conveyor which returns it. the product ground in the inlet 6 of the casing 5 with the threshing residue to be treated.
A device makes it possible to adjust the volume of air delivered by the fan 62 to make it correspond to the effective section of the various nozzles which, as has already been said, can also be adjusted. In this regard, it should be noted that the circulation in the pipe 64 leading to the suction side of the fan 62 is regulated by a valve 70 and that of the air in the branches 65 and 66 of the pipe 64 is regulated by valves 71 and 72. After having adjusted the effective opening cross section of the nozzles, valves 71 and 72 are used to adjust the volume of air drawn in from the suction side of the fan by the by-passes. 65 and 66.
The valve 71 can be adjusted so that the volume of air drawn in through the screen 25 and the bypass 65 is greater than the volume of air leaving the pressure tank 21 through the nozzles 28, 31, 38, 39, 52 and 43. The valve 72 must also be adjusted so that the volume of air drawn in through the screen 25a and the bypass 66 is greater than the volume of air leaving the pressure tank 21 through both. lower nozzles 58 and 60.
This maintains in the two portions of the machine which are formed respectively by the sorting chambers 10, 12 and 14 and the collecting chamber 22 on the one hand and by the separation chamber 45 and the collecting chamber 47 on the other. apart, a slight depression. After having adjusted the valves 71 and 72 in the appropriate position, it is unnecessary to adjust them again and consequently, they can be blocked in this position by any suitable blocking device. Valve 70 regulates the volume of discharged air
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by the fan 62 and serves as a valve whose position is determined so as to adjust the volume of air delivered by the fan according to the variations in weight and the type of product to be treated.
When the speed needs to be greater in sorting chambers 10, 12 and 14, valve 70 is opened to allow the blower to deliver a greater volume of air.
To facilitate the monitoring of the cleaning and sorting operation, there are suitable supports for electric lamps 74 in openings made in the rear wall 19 of the casing just in front of manholes 75 made in the front wall 18 of the casing. the envelope. The operator can thus see at a glance what exactly is going on in the various sorting chambers.
To increase the efficiency of the sorting chambers 10, 12 and 14, their upper and lower walls can be constructed, fig. 5 and 6, so as to form a vertical passage channel 76 which gives the certainty that the only product which escapes through the upper part of the sorting chamber into the collecting chamber 22 consists of particles capable of being driven from bottom to top vertically by this passage channel 76 by a stream of air at a substantially constant low speed passing through it.
The surface of each of the rotating sieves 25 and 25a is freed of tobacco products by a cleaning brush 78, carried by two arms 79 mounted to oscillate and pushed against the surface of the sieve by a thrust spring 80.
Any control mechanism can be used to operate the pneumatic screens 25 and 25,5 !:, the sorting screen 34, the hammer mill 49 and the conveyors 24 and 46. The control mechanism shown includes an electric motor 82. operating one end of the hammer mill shaft 49 by a belt transmission generally designated 83. The other end of the hammer mill shaft is coupled by a countershaft 84 by a belt transmission generally designated by 85.
One end of the countershaft 84 is coupled by a chain and pinion drive 86 to one of the two parallel shafts 87 on which the sort screen 34 is supported by the interior of support rollers. 89. The other end of countershaft 84 is coupled by gear wheels with chain sprocket shafts 91 and 92 rotatably mounted in a gearbox 93. Chain sprocket shaft 91 is coupled by a chain and sprocket transmission 95 with a shaft 96 of the conveyor 24. The other shaft 97 of the conveyor 24 is coupled by a chain and sprocket transmission 98 to a shaft 99 of the conveyor 46.
The chain sprocket shaft 92 is coupled by a chain and sprocket transmission 101 to the shaft 103 of the rotary screen 25a. The shaft 102 is coupled by a chain and pinion transmission 103 to the shaft 105 of the screen 25.
To conveniently operate the valve 70 in the suction pipe 64 of the blower 62, it can be coupled by a chain and pinion drive 106 to a shaft 107 operated by a handwheel, pins 1 and 3.
Of course, the invention should not be considered as limited to the embodiments shown and described which have been chosen only by way of example. In fact, the conveyors 24 and 46 can be replaced by pneumatic conveyors fulfilling the same function. The "Rotoclone" 62 can also be replaced by an ordinary fan which recirculates the air in the machine, but then a dust collecting device of some type is placed in the recirculation circuit to separate the air. dust with which the air becomes heavily charged.
However, preference is given to the rotoclone shown, because it sucks in the dust-laden air, precipitates the dust in the tank 67 and causes the dust-free air to flow into the pressure tank 21.