Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausscheiden von festem Material aus einem Förderluftstrom. Im Falle des auszuscheidenden Materials soll es sich vor allem um verhältnismässig leichtes, aber eher sperriges Gut handeln, wie beispielsweise Wäsche, Bettleinen, Stoffe, Papier, allgemeiner Abfall und Müll. Das auszuscheidende Material kann aber auch die Form von kleineren Teilchen haben.
Bei pneumatischen Förderanlagen treten gewisse Schwierigkeiten an den Stationen zur Entnahme von gefördertem Material auf. Bei diesen Stationen wird das geförderte Material gewöhnlich aus dem Luftstrom durch perforierte Elemente entnommen, beispielsweise Siebe oder perforierte Platten, die einen Durchfluss von Luft ermöglichen und ein Fallen des Materials in Aufnahmebehälter bewirken, welche ihrerseits Anordnungen mit Türen aufweisen, durch die das Material aus der Anlage herausgenommen wird. Diese perforierten Elemente neigen jedoch zu Verstopfung mit Fasern und leichten Materialien. Mit dem Verstopfen von Löchern oder Perforierungen nimmt die Geschwindigkeit und Stärke der Luftströme durch die noch offenen Löcher zu, wodurch das Stillsetzen der gesamten Anlage in periodischen Abständen erforderlich ist, um eine Reinigung der Anlage bzw. eine Entfernung des Materials zu ermöglichen.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Behebung der geschilderten Mängel. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase mindestens ein Teil des Förderluftstromes vom Material getrennt wird, und dass in einer zweiten Phase die allfällig verbleibende Förderluft abgezweigt und das von der Förderluft getrennte Material entnommen wird.
Ein beispielweises Verfahren nach der Erfindung und zwei Ausführungsbeispiele der ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtung sind nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anlage von der Seite her gesehen,
Fig. 2 ein schematischer Querschnitt im vergrösserten Massstab in Strömungsrichtung abwärts gesehen durch die Vortrennkammer, und
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.
Bei der Anlage nach Fig. 1 wird in einem herkömmlichen pneumatischen System Material mittels eines vorzugsweise durch ein Gebläse erzeugten Förderluftstromes bewegt, und zwar durch einen herkömmlichen Förderkanal 10. Die dargestellte Vorrichtung enthält eine Vortrennkammer 20 und eine Materialtrennkammer 30. Die Vortrennkammer 20 besteht aus einem äusseren festen und nichtperforierten Mantel bzw. Gehäuse 1, und zwar im wesentlichen vorzugsweise runder Querschnittsform, und aus einem inneren Mantel 2, der ebenfalls vorzugsweise einen runden Querschnitt hat und Perforierungen 3 aufweist. Der Durchmesser des äusseren Mantels I nimmt in Strömungsrichtung zu, während der Durchmesser des inneren perforierten Mantels 2 konstant bleibt.
Eine bevorzugte geometrische Form besteht darin, das äussere Gehäuse 1 trichterförmig oder etwa kegelstumpfförmig ausfu- bilden und den inneren Mantel 2 konzentrisch darin anzuordnen. Obgleich vorzugsweise die Querschnittsfläche des inneren perforierten Mantels konstant sein soll, können bestimmte Betriebsbedingungen vorschreiben, dass die Querschnittsfläche des inneren perforierten Mantels in Strömungsrichtung zunimmt.
Vorzugsweise ist die Vortrennkammer 20 schräg an der Materialtrennkammer 30 angeordnet, damit deren obere Flächen im wesentlichen waagerecht ausgerichtet sind.
Die Abmessungen können als Funktion der Betriebsbedingungen variieren, beispielsweise entsprechend der Art des Materials, das gefördert wird, der Materialmenge, den Abständen zwischen den Materialsammelstellen, der Anzahl der Kanäle, die zur Kammer 20 führen bzw. von der Kammer 30 wegführen usw. Beispielsweise Abmessungen sind: Durchmesser des Kanals 10 von 250 mm bis 1200 mm, beispielsweise 400, Länge der Vortrennkammer 20 von 1,2 m bis 7,5 m, beispielsweise 1,5 m, Durchmesser des äusseren Gehäuses 1 am Einlassende von etwa 100 mm bis 1500 mm, beispielsweise 500 mm. Durchmesser des äusseren Gehäuses 1 am Auslassende von etwa 150 bis 2000 mm, beispielsweise etwa 750 mm, Durchmesser des inneren perforierten Mantels 2 von etwa 50 mm bis 1200 mm, beispielsweise etwa 400 mm, Grösse der Perforierungen 3 beispielsweise 7,5 mm mit gegenseitigen Zentrumabständen von z.B. 150 mm.
Eine besondere Möglichkeit besteht darin, entweder die Zahl der Perforierungen pro Flächeneinheit in Strömungsrichtung fortschreitend zu erhöhen oder die Grösse der Perforierungen in Strömungsrichtung zu vergrössern, beispielsweise von 7,5 auf 19 mm, wobei deren Zahl pro Flächeneinheit dann die gleiche bleibt. Die vorstehenden Abmessungen dienen lediglich zur Veranschaulichung.
Allgemein sind die Abmessungen derart, dass mindestens angenähert 20% bis 80%, beispielsweise etwa 50% der Förderluft in der Vortrennkammer 20 abgetrennt wird. In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, 100% oder angenähert 100% der Luft abzutrennen, ehe sie in die Kammer 30 fliesst (Fig. 3).
Die Materialtrennkammer 30 besteht aus einem Gehäuse 11 mit Bodentüren 12, die in herkömmlicher Art gesteuert werden. Diese Türen können beispielsweise durch zusätzliche Hilfstüren gesteuert werden, welche eine offene Verbindung der Kammer 30 mit der Atmosphäre verhindern, wenn die Türen 12 geöffnet werden, um Material aus dem System zu entnehmen.
Die Materialkammer 30 kann eine Länge von etwa 90 cm bis etwa 2,4 m haben, beispielsweise etwa 1,5 m, eine Breite von 60 cm bis etwa 1,5 m, beispielsweise etwa 1,2 m, und eine Tiefe von etwa 90 cm bis 2,4 m, beispielsweise etwa 1,5 m.
Eine feste Platte 13 befindet sich innerhalb des Gehäuses 11 oberhalb des Einlasses vom inneren Mantel 2 und trennt das Gehäuse 11 in einen oberen Bereich 14 bzw. einen Durchgang und einen unteren Bereich bzw. Lagerbunker 15. Vorzugsweise besteht keine direkte Verbindung zwischen dem oberen Bereich 14 und dem unteren Bereich 15 innerhalb des Gehäuses 11. Eine Verbindung existiert jedoch zwischen dem oberen Bereich 14 und dem Raum 4, der durch den inneren Mantel 2 und den äusseren Mantel 1 gebildet ist. Eine Verbindung besteht auch zwischen dem oberen Bereich 14 und einer Luftablassleitung 25.
Ein im Gehäuse 11 angeordnetes Sieb 16 ermöglicht das Austreten von Förderluft. Dieses Sieb ist vorzugsweise am abflussseitigen Ende nach unten geneigt, um das zu entnehmende Material nach unten gegen die Türen 12 zu lenken.
Die abgetrennte Luft fliesst dann in den Auslasskanal 25.
Im Raum 14 sitzt eine durch geeignete Steuermittel automatisch betätigte Regelklappe 18 für die Regulierung und Aufrechterhaltung eines Soll-Luftstromes durch Regelung der Luftmenge, die im Nebenstrom fliesst.
Eine weitere Variante der Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt, bei der 100% der Förderluft aus dem Material in der Vortrennkammer 20' abgetrennt wird. In dieser Variante sind vorzugsweise das nicht perforierte äussere Gehäuse 1' und der perforierte innere Mantel 2' in der geometrischen Querschnittsform rechteckig, und es nehmen die Querschnittsflächen in Strömungsrichtung zu. Es ist lediglich die obere Seite des inneren Mantels 2 perforiert. Dadurch fliessen im wesentlichen
100% der Förderluft in den Raum 4' und durch den Bereich bzw. Durchgang 14 in den stromabwärts liegenden Kanal 25.
Hierbei ist das Beharrungsvermögen des geförderten Materials ausreichend, um dessen Eintritt in den Bunkerbereich 15 zu bewirken. Regelklappen können gegebenenfalls benutzt wer de Im Gehäuse 11 befindet sich kein Sieb element, und das geförderte Material wird aus der Anlage durch eine herkömmliche Türanordnung 12 entnommen, die sich unten am Gehäuse 11 befindet.
Es versteht sich, dass die Materialtrennkammer 30 eine Anzahl von ihr zugeordneten Kanälen und Kammer aufweisen kann; ebenso können mehrere Ausgangsleitungen vorgesehen sein.
Wie aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, wird ein bestimmter gewählter Teil der Förderluft freigesetzt, unmittelbar bevor er an der Materialtrennstelle ankommt, so dass die verbleibende Förderluft picht ausreicht, um das geförderte Material gegen ein Trennsieb zu drücken und es dort festzuhalten. Es kann dadurch die Luftabfuhr nicht blockiert werden, was ein Stillsetzen der gesamten Anlage zur Folge hätte.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zum Ausscheiden von festem Material aus einem Förderluftstrom, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase mindestens ein Teil des Förderluftstromes vom Material getrennt wird, und dass in einer zweiten Phase die allfällig verbleibende Förderluft abgezweigt und das von der Förderluft getrennte Material entnommen wird.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, wobei in der ersten Phase nur ein Teil des Förderluftstromes vom Material getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in der ersten Phase vom Material getrennte Teil des Förderluftstromes mit dem in der zweiten Phase vom Material getrennten Teil des Förderluftstromes vereinigt wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens angenähert 20% bis 30% des Volumens des Förderluftstromes in der ersten Phase vom-Material getrennt wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Förderluftstromes im Verlaufe der ersten Phase progressiv in Strömungsrichtung verringert wird.
4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens angenähert 50% des Fijrderluft- stromes in der ersten Phase vom Material getrennt wird.
5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens angenähert 100% der Förderluft in der ersten Phase vom Material getrennt wird.
PATENTANSPRUCH II
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Luftvortrennkammer (20), in welche auf der einen Seite eine Zuleitung (10) zum Zuführen von Förderluft und festem Material einmündet, und welche am anderen Ende mit einer an sie angebauten Materialtrennkammer (30) verbunden ist, wobei im Inneren der Vortrennkammer ein mit der Zuleitung (10) verbundener perforierter Mantel (2) angeordnet ist, der das Wegführen von nicht mit Material beladener Förderluft gestattet.
UNTERANSPRÜCHE
6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch Mittel (16) zum Abtrennen der verbleibenden Luft von dem Material in der Materialtrennkammer (30), eine Ableitung (25) zum Entfernen der Luft aus der Materialtrennkammer und Auslassmittel (12) zum Entnehmen von Material aus der Materialtrennkammer.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche eines äusseren Mantels (1) der Vortrennkammer (20) in Strömungsrichtung zunimmt.
8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Mantel (1) eine kegelstumpfförmige Gestalt hat
9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nebenstromleitung (14) den zwischen dem perforierten Innenmantel (2) und einem äusseren Mantel (1) liegenden Bereich mit einer Ableitung (25) verbindet.
10. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nebenstromleitung (14) einen einstückigen Teil der Materialtrennkammer (30) bildet.
11. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, gekennzeichnet durch eine in der Nebenstromleitung angeordnete Regelklappe (18).
12. Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelklappe (18) zwecks Aufrechterhaltung eines Soll-Luftstromes mit Steuermitteln verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querschnittsfläche des perforierten inneren Mantels (2) in Strömungsrichtung vergrössert.
14. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Abtrennen der verbleibenden Luft von dem Material aus einem in der Materialtrennkammer (30) angeordneten Sieb (16) bestehen, und dass sowohl der zwischen dem perforierten Innenmantel (2) und einem äusseren Mantel (1) der Luftvortrennkammer (20) liegende Raum als auch der Raum über dem genannten Sieb (16) mit einer Luftableitung (25) verbunden ist.
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The invention relates to a method for separating solid material from a conveying air stream. In the case of the material to be separated, it should primarily be relatively light, but rather bulky goods, such as laundry, bed linen, fabrics, paper, general waste and garbage. However, the material to be separated can also be in the form of smaller particles.
In pneumatic conveying systems, certain difficulties arise at the stations for removing conveyed material. At these stations, the conveyed material is usually removed from the air stream through perforated elements, for example screens or perforated plates, which allow air to flow through and cause the material to fall into receptacles, which in turn have arrangements with doors through which the material leaves the System is removed. However, these perforated elements tend to become clogged with fibers and lightweight materials. As holes or perforations become clogged, the speed and strength of the air flows through the holes that are still open increases, which means that the entire system must be shut down at periodic intervals in order to enable the system to be cleaned or the material to be removed.
The aim of the invention is to remedy the deficiencies outlined. The method according to the invention is characterized in that in a first phase at least part of the conveying air flow is separated from the material, and that in a second phase any remaining conveying air is branched off and the material separated from the conveying air is removed.
An exemplary method according to the invention and two exemplary embodiments of the device also forming the subject of the invention are explained below with reference to the drawing. They represent:
Fig. 1 is a schematic representation of a system seen from the side,
2 shows a schematic cross-section on an enlarged scale, viewed downwards in the direction of flow, through the pre-separation chamber, and FIG
3 shows a schematic side view of a second embodiment of the device according to the invention.
In the system according to FIG. 1, material is moved in a conventional pneumatic system by means of a conveying air flow, preferably generated by a fan, through a conventional conveying channel 10. The device shown contains a pre-separation chamber 20 and a material separation chamber 30. The pre-separation chamber 20 consists of a outer solid and non-perforated casing or housing 1, namely essentially preferably of a round cross-sectional shape, and an inner casing 2, which also preferably has a round cross-section and has perforations 3. The diameter of the outer jacket I increases in the direction of flow, while the diameter of the inner perforated jacket 2 remains constant.
A preferred geometrical shape consists in forming the outer housing 1 in the shape of a funnel or approximately in the shape of a truncated cone and arranging the inner casing 2 concentrically therein. Although the cross-sectional area of the inner perforated jacket should preferably be constant, certain operating conditions may dictate that the cross-sectional area of the inner perforated jacket increases in the direction of flow.
The pre-separation chamber 20 is preferably arranged obliquely on the material separation chamber 30 so that its upper surfaces are aligned essentially horizontally.
The dimensions may vary as a function of the operating conditions, for example according to the type of material being conveyed, the amount of material, the distances between the material collection points, the number of channels leading to and from the chamber 30, etc. For example dimensions are: diameter of the channel 10 from 250 mm to 1200 mm, for example 400, length of the pre-separation chamber 20 from 1.2 m to 7.5 m, for example 1.5 m, diameter of the outer housing 1 at the inlet end from about 100 mm to 1500 mm, for example 500 mm. Diameter of the outer housing 1 at the outlet end of about 150 to 2000 mm, for example about 750 mm, diameter of the inner perforated jacket 2 of about 50 mm to 1200 mm, for example about 400 mm, size of the perforations 3 for example 7.5 mm with mutual center distances from e.g. 150 mm.
A particular possibility is either to gradually increase the number of perforations per unit area in the direction of flow or to enlarge the size of the perforations in the direction of flow, for example from 7.5 to 19 mm, the number of which per unit area then remaining the same. The dimensions above are for illustrative purposes only.
In general, the dimensions are such that at least approximately 20% to 80%, for example approximately 50%, of the conveying air in the pre-separation chamber 20 is separated. In certain cases it can be advantageous to separate 100% or approximately 100% of the air before it flows into the chamber 30 (FIG. 3).
The material separation chamber 30 consists of a housing 11 with base doors 12 which are controlled in a conventional manner. These doors can be controlled, for example, by additional auxiliary doors which prevent the chamber 30 from communicating openly with the atmosphere when the doors 12 are opened to remove material from the system.
The material chamber 30 can have a length of about 90 cm to about 2.4 m, for example about 1.5 m, a width of 60 cm to about 1.5 m, for example about 1.2 m, and a depth of about 90 cm cm to 2.4 m, for example about 1.5 m.
A fixed plate 13 is located inside the housing 11 above the inlet from the inner shell 2 and separates the housing 11 into an upper area 14 or a passage and a lower area or storage bin 15. There is preferably no direct connection between the upper area 14 and the lower area 15 within the housing 11. However, there is a connection between the upper area 14 and the space 4 which is formed by the inner casing 2 and the outer casing 1. There is also a connection between the upper region 14 and an air discharge line 25.
A sieve 16 arranged in the housing 11 enables conveying air to escape. This sieve is preferably inclined downwards at the end on the outflow side in order to direct the material to be removed downwards against the doors 12.
The separated air then flows into the outlet channel 25.
In the space 14 there is a regulating flap 18, automatically actuated by suitable control means, for regulating and maintaining a target air flow by regulating the amount of air that flows in the secondary flow.
Another variant of the invention is shown in FIG. 3, in which 100% of the conveying air is separated from the material in the pre-separation chamber 20 '. In this variant, the non-perforated outer housing 1 'and the perforated inner casing 2' are preferably rectangular in the geometric cross-sectional shape, and the cross-sectional areas increase in the direction of flow. Only the upper side of the inner casing 2 is perforated. Thereby essentially flow
100% of the conveying air into the room 4 'and through the area or passage 14 into the downstream duct 25.
Here, the inertia of the conveyed material is sufficient to cause it to enter the bunker area 15. Control flaps can optionally be used who de In the housing 11 there is no sieve element, and the conveyed material is removed from the system through a conventional door assembly 12, which is located on the housing 11 at the bottom.
It will be understood that the material separation chamber 30 may have a number of channels and chambers associated therewith; several output lines can also be provided.
As can be seen from the explanations above, a certain selected part of the conveying air is released immediately before it arrives at the material separation point, so that the remaining conveying air is sufficient to press the conveyed material against a separating screen and hold it there. As a result, the air discharge cannot be blocked, which would result in the entire system being shut down.
PATENT CLAIM I
A method for separating solid material from a conveying air flow, characterized in that in a first phase at least part of the conveying air flow is separated from the material, and in a second phase any remaining conveying air is branched off and the material separated from the conveying air is removed.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, wherein only part of the conveying air flow is separated from the material in the first phase, characterized in that the part of the conveying air flow separated from the material in the first phase is combined with the part of the conveying air flow separated from the material in the second phase becomes.
2. The method according to claim I, characterized in that at least approximately 20% to 30% of the volume of the conveying air flow is separated from the material in the first phase.
3. The method according to claim I, characterized in that the flow speed of the conveying air flow is progressively reduced in the course of the first phase in the flow direction.
4. The method according to dependent claim 2, characterized in that at least approximately 50% of the Fijrderluft- flow is separated from the material in the first phase.
5. The method according to claim I, characterized in that at least approximately 100% of the conveying air is separated from the material in the first phase.
PATENT CLAIM II
Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by an air pre-separation chamber (20) into which a feed line (10) for supplying conveying air and solid material opens on one side, and which at the other end has a material separation chamber (30 ), with a perforated jacket (2) connected to the feed line (10) being arranged inside the pre-separation chamber, which allows conveying air that is not loaded with material to be carried away.
SUBCLAIMS
6. Device according to claim II, characterized by means (16) for separating the remaining air from the material in the material separation chamber (30), a discharge line (25) for removing the air from the material separation chamber and outlet means (12) for removing material from the material separation chamber.
7. Device according to claim II, characterized in that the cross-sectional area of an outer jacket (1) of the pre-separation chamber (20) increases in the direction of flow.
8. Device according to dependent claim 7, characterized in that the outer jacket (1) has a frustoconical shape
9. Device according to claim II, characterized in that a bypass line (14) connects the area between the perforated inner casing (2) and an outer casing (1) to a discharge line (25).
10. The device according to dependent claim 9, characterized in that the secondary flow line (14) forms an integral part of the material separation chamber (30).
11. Device according to dependent claim 9, characterized by a control valve (18) arranged in the bypass line.
12. The device according to dependent claim 11, characterized in that the control flap (18) is connected to control means in order to maintain a target air flow.
13. Device according to claim II, characterized in that the cross-sectional area of the perforated inner jacket (2) increases in the direction of flow.
14. Device according to dependent claim 6, characterized in that said means for separating the remaining air from the material consist of a screen (16) arranged in the material separation chamber (30), and that both the one between the perforated inner jacket (2) and one outer jacket (1) of the air pre-separation chamber (20) and the space above said sieve (16) is connected to an air discharge (25).
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