DE102008033789A1 - Axialfraktionierer - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Axialfraktionierer und ein dazugehöriges Verfahren zum fraktionierten Abtrennen von Schäben und kurzen Fasern aus Faserflocken beschrieben. Der Axialfraktionierer besteht aus mindestens einem länglichen Gehäuse, wobei an einem ersten seitlichen Ende des Gehäuses eine Einfüllöffnung und an einem zweiten seitlichen Ende des Gehäuses ein Auslass angeordnet ist, mindestens einer Austragung an der Unterseite des Gehäuses und mindestens einer in dem Gehäuse angeordneten Förderschnecke, die einen Transport der Faserflocken über die Austragung bewirkt.An axial fractionator and associated process for the fractionated separation of shives and short fibers from fiber flakes is described. The Axialfraktionierer consists of at least one elongated housing, wherein at a first lateral end of the housing, a filling opening and at a second lateral end of the housing is arranged an outlet, at least one discharge at the bottom of the housing and at least one arranged in the housing screw conveyor, the causes a transport of the fiber flakes on the discharge.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Axialfraktionierer und ein Verfahren zum fraktionierten Abtrennen von Schäben und kurzen Fasern aus Faserflocken sowie dessen Verwendung.The The present invention relates to an axial fractionator and a Process for the fractionated separation of shives and short fibers from fiber flakes as well as its use.
Für den Anbau und die Ernte von Naturfasern existieren bereits effizient arbeitende Technologien. Die Verarbeitung des Strohs sowie die Aufbereitung der entstehenden Produkte müssen jedoch noch verbessert werden, um ausreichende Mengen und gleich bleibende Qualitäten für die weiterverarbeitende Industrie (Fahrzeug-, Bauindustrie usw.) bereit zu stellen und somit einen erfolgreichen Anlagenbetrieb und eine wirtschaftliche Produktion von Naturfasern und Schäben zu ermöglichen.For cultivation and the harvest of natural fibers already exist efficient working Technologies. The processing of the straw as well as the processing of the resulting products However, it still improves to sufficient quantities and the same lasting qualities for the processing industry (vehicle, construction, etc.) and thus a successful plant operation and a economic production of natural fibers and shives.
Für die Klassierung und Fraktionierung von Kurzfaser-Schäbengemischen in Faserproduktionsanlagen verwendet man die typischen aus der Klassiertechnik bekannten Maschinen in verschiedenster Kombination, wobei auch Maschinen Verwendung gefunden haben, die normalerweise in der Baumwollindustrie zum Einsatz kommen.For the classification and fractionation of short fiber shives mixtures in fiber production plants one uses the typical from the classifying technique known machines in a variety of combinations, including machines Usage found normally in the cotton industry be used.
Bekannte Maschinen, die in der Naturfaserindustrie für die Aufbereitung des Kurzfaser-Schäbengemisch verwendet werden, dienen hauptsächlich der Klassierung der Schäben. Für eine zusätzliche Reinigung bzw. Rückgewinnung der Kurzfasern, die sich im Gemisch befinden, besteht jedoch noch keine befriedigende Lösung.Known Machines used in the natural fiber industry for the preparation of short-fiber shives mixture are used mainly serve the classification of the shives. For one additional Cleaning or recovery however, the short fibers that are in the mixture still exist not a satisfactory solution.
Zu den typischen Klassiermaschinen für Schäben in der Trockenfaserproduktion gehören zum einen die Siebtrommel, mit der die Schäben in unterschiedliche Fraktionen klassiert werden können, und verschiedenste Schwingsiebe.To the typical classifying machines for shives in dry fiber production belong on the one hand, the sieve drum, with the shives in different fractions can be classified and various vibrating screens.
Jedoch ist es nicht möglich, Kurzfasern mit einem Restschäbengehalt unter 6 Masseprozent mit Hilfe dieser Maschinen zurück zu gewinnen. Eine andere weit verbreitete Maschine ist die so genannte Duvex von van Dommele. Diese Maschine stammt aus der Baumwollindustrie, ist jedoch für die in der Naturfaserproduktion aus heimischen Pflanzen entstehenden Produkte sehr kostenintensiv und speziell für die Aufgabe der Trennung von Schäben, Fasern und Staub sowie Klassieren der Schäben in einer Maschine nicht geeignet. Dies hängt damit zusammen, dass man mit der Duvex, je nach Auslegung der Maschine, entweder nur Fasern reinigen oder nur Schäben fraktionieren kann. Beide Aufgaben sind mit einer einzelnen Maschine nicht realisierbar. Dies wäre nur in einem Maschinenverband bestehend aus zwei hintereinander geschalteten Maschinen möglich. Die Duvex funktioniert im groben wie eine klassische Siebtrommel. Zusätzlich besitzt die Duvex aber noch rotierende Finger, die aktiv in das zu reinigende Material eingreifen und dabei die Schäben zerstören (zermahlen). Die feinen Partikel können dann ungehindert den Siebboden passieren. Durch das Mahlen der Schäben ist kein Fraktionieren mehr möglich, da alle Schäben die gleiche Partikelgröße besitzen.however it is impossible, Short fibers with a residual shives content recovering below 6% by mass with the help of these machines. Another widespread machine is the so-called Duvex by van Dommele. This machine comes from the cotton industry, is however for those produced in natural fiber production from native plants Products very costly and especially for the task of separation of shives, Fibers and dust as well as classifying the shives in a machine not suitable. This depends together with the fact that with the Duvex, depending on the design of the machine, either only clean fibers or fractionate shives only. Both Tasks are not feasible with a single machine. This would only be in a machine group consisting of two connected in series Machines possible. The Duvex works roughly like a classic screen drum. additionally has the Duvex but still rotating fingers that are active in the Intervene to be cleaned material while destroying the shives (grind). The fine particles can then pass unhindered through the sieve tray. By grinding the shives is no fractionation possible, there all the shives have the same particle size.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das fraktionierte Abtrennen von Fasern und Schäben aus Faserflocken sowie ein Entstauben und Fraktionieren der Schäben.task The present invention is the fractionated separation of fibers and shives made of fiber flakes and a dedusting and fractionating the shives.
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch einen Axialfraktionierer bestehend
aus
mindestens einem länglichem
Gehäuse,
wobei an einem ersten seitlichen Ende des Gehäuses eine Einfüllöffnung und
an einem zweiten seitlichen Ende des Gehäuses ein Auslass angeordnet
ist,
mindestens einer Austragung an der Unterseite des Gehäuses und
mindestens
einer in dem Gehäuse
angeordneten Förderschnecke,
die einen Transport der Faserflocken über die Austragungen bewirkt.The object of the invention is constituted by an axial fractionator
at least one elongated housing, wherein a filling opening is arranged at a first lateral end of the housing and an outlet at a second lateral end of the housing,
at least one discharge at the bottom of the case and
at least one auger arranged in the housing, which causes a transport of the fiber flakes on the discharges.
Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Axialfraktionierers besteht aus zwei Teilen, einem unteren Teil, an dem sich mindestens eine Austragung befindet, und einem oberen Teil, der zu Reinigungszwecken abnehmbar ist.The casing the Axialfraktionierers invention consists of two parts, a lower part, which is at least a discharge, and an upper part, for cleaning purposes is removable.
Der obere Teil des Gehäuses kann aus einem durchsichtigen Material, wie Glas oder Kunststoff hergestellt werden bzw. Klappen oder (Sicht-)Fenster aufweisen, die eine Beobachtung der Prozesse im Inneren des Axialfraktionierers ermöglichen.Of the upper part of the housing Can be made of a transparent material, such as glass or plastic be produced or have flaps or (visual) window, the one observation of the processes inside the Axialfraktionierers enable.
Zusätzlich kann der Axialfraktionierer eine Abgasung enthalten, mit der man eine Entstaubung vornehmen kann.In addition, can the Axialfraktionierer contain an exhaust gas, with which one Dedusting can make.
Die Förderschnecke im Sinne der Erfindung besteht aus einer Welle, auf der Vorrichtungen, wie beispielsweise Paddel, zum Transport von Faserflocken über die Austragungen angeordnet sind.The auger in the context of the invention consists of a shaft on the devices, as in For example, paddles are arranged to transport fiber flocks over the discharges.
Mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer ist eine Faserreinigung möglich, bei der sowohl Schäben als auch kurze Fasern gewonnen werden können. Kurze Fasern (Kurzfasern) im Sinne der Erfindung sind Fasern mit einer Länge von ungefähr 5 bis 70 mm.With the Axialfraktionierer invention is a fiber cleaning possible, in the case of both shunting as well as short fibers can be obtained. Short fibers (short fibers) For the purposes of the invention are fibers having a length of about 5 to 70 mm.
Das Rückgewinnen von Kurzfasern aus dem Gemisch mit einem Restschäbengehalt in der Faser von ≤ 6% und Restfasergehalt in den Schäben von ≤ 1% kann mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer erreicht werden.The recovering of short fibers from the mixture with a residual shale content in the fiber of ≤ 6% and residual fiber content in the shives of ≤ 1% can with the Axialfraktionierer invention be achieved.
Das Fraktionieren von Fasern und Schäben gelingt nur durch die besondere Wahl von Paddelwerkzeugen (Werkzeugform) und Werkzeuggeschwindigkeit.The Fractionation of fibers and shives only possible with the special choice of paddling tools (mold) and tool speed.
Damit die Fasern aus dem Gemisch zurück gewonnen werden können, ist es notwendig, die Schäben, die nicht an den Faserflocken gebunden sind, zu klassieren und in unterschiedliche Korngrößen zu fraktionieren.In order to the fibers back from the mixture can be won it is necessary the shives that not bound to the fiber flakes, classified and into different To fractionate grain sizes.
Hierzu sind über den Austragungen vorzugsweise Lochsiebe mit unterschiedlichen Lochgrößen angeordnet.For this are about the discharges preferably perforated screens arranged with different hole sizes.
Damit die Schäben und Kurzfasern klassiert werden können, d. h. nach ihrer Größe abgetrennt und geordnet werden können, weisen die Lochsiebe jeweils eine unterschiedliche Lochgröße auf. Die Lochsiebe sind dabei derart angeordnet, dass die mit Schäben und Kurzfasern beladenen Faserflocken zuerst über Lochsiebe mit geringer Lochgröße geführt werden und dann über Lochsiebe, deren Lochgröße immer größer wird.In order to the shives and short fibers can be classified, d. H. separated according to their size and can be ordered, The perforated screens each have a different hole size. The perforated screens are arranged such that with the shives and Short fibers loaded fiber flakes first on perforated screens with less Hole size to be guided and then over Perforated sieves whose hole size is always gets bigger.
Die Lochsiebe bilden den Boden oder zumindest einen Teil des Bodens des Gehäuses und decken gleichzeitig die Austragungen ab.The Perforated sieves form the floor or at least part of the floor of the housing and at the same time cover the events.
Die Förderschnecke wird durch einen Motor angetrieben, wobei die Geschwindigkeit der Drehung der Förderschnecke regelbar ist.The Auger is powered by a motor, the speed of the Rotation of the screw conveyor is controllable.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Förderschnecke eine Paddelschnecke, bei der auf einer Welle Paddel angebracht sind. Die Welle wird dabei von einem Motor angetrieben.In a preferred embodiment The invention is the screw conveyor a paddle worm with paddles mounted on a shaft. The shaft is driven by a motor.
Die Paddelschnecke weist bevorzugt sichelförmige Paddel auf. Durch diese Paddelschnecke werden die mit Schäben und kurzen Fasern beladenen Faserflocken axial entlang der Gehäusewandung geführt.The Paddle screw preferably has crescent-shaped paddles. Through this Paddle snails are loaded with shives and short fibers Fiber flakes guided axially along the housing wall.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Axialfraktionierer miteinander koppelbar. Hierzu wird ein Gehäuse eines ersten Axialfraktionierers mit dem Gehäuse eines zweiten Axialfraktionierers zu einem aus zwei Gehäusen bestehenden Axialfraktionierer miteinander gekoppelt.In a preferred embodiment According to the invention, a plurality of axial fractionators can be coupled to one another. For this purpose, a housing a first Axialfraktionierers with the housing of a second Axialfraktionierers to one of two housings existing Axialfraktionierer coupled together.
Bei der Kopplung wird vorzugsweise jeweils der Auslass des ersten Axialfraktionierers mit der Einfüllöffnung des zweiten Axialfraktionierers gekoppelt.at the coupling is preferably in each case the outlet of the first Axialfraktionierers with the filling opening of the coupled to the second Axialfraktionierers.
Eine Koppelung hat nicht nur den Vorteil, dass die gesamte Maschine leichter transportierbar ist, da sie aus mehreren Teilen besteht. Es ist durch eine derartige Konstruktion auch möglich, die Abtrennung und Klassierung der Schäben und Kurzfasern in zwei Stufen durchzuführen. Hierbei können die Paddelschnecken in den beiden Axialfraktionierern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden und/oder unterschiedliche Paddelformen verwendet werden.A Coupling not only has the advantage of making the entire machine lighter transportable, since it consists of several parts. It is by such a construction also possible, the separation and classification the shives and short fibers in two stages. Here, the Paddle screws in the two Axialfraktionierern with different Speeds are operated and / or different paddle shapes be used.
Die Förderschnecke im ersten Axialfraktionierer weist vorzugsweise Sichelpaddel oder Doppelsichelpaddel und im zweiten Axialfraktionierer Vollpaddel auf.The Auger in the first Axialfraktionierer preferably has sickle paddles or Double sickle paddle and in the second Axialfraktionierer full paddle on.
Damit die Fasern aus dem Gemisch zurück gewonnen werden können, ist es notwendig, die Schäben, die nicht an den Faserflocken gebunden sind, zu klassieren und in zwei Korngrößen zu fraktionieren. Das macht ungefähr 60 Massenprozent des Ausgangsgemisches aus. Dies erfolgt in der ersten Stufe im ersten Axialfaktionierer. Das Material wird axial durch eine Art Paddelschnecke geführt, wobei der Gefäßboden (Trogboden) mit zwei unterschiedlichen Lochsieben versehen ist. Durch die Paddel bzw. auch die Form der Paddel, die beispielsweise einer Sichel gleichen, wird das Material bis zu einem bestimmten Punkt auf dem Paddel entlang der gekrümmten Siebwand bis zu einem Grenzwinkel Φkrit geführt. In diesem Punkt kommt es zum Fließen des Schüttgutes auf dem Paddel. Das bedeutet, dass sich das Schüttgut, das noch nicht über die Paddel fließt, seitlich in axialer Richtung bewegt und anschließend auf dem Siebboden nach unten rollt. Material, das nicht in der kurzen Zeit über die Paddel abrollen kann, wird über die Paddelschnecke bewegt, fällt tangential wieder auf den gekrümmten Siebboden und rollt über diesen wieder ab. Dabei können sich die Körner ausrichten und haben Zeit, sich durch die Sieböffnung zu bewegen. Das Gut, das sich noch auf dem Siebboden befindet, wird von dem nächsten Paddel erfasst und die Prozedur wiederholt sich, so dass bei jeder Umdrehung der Welle jeweils vier Paddel das Gut auflockern und die Siebfläche räumen.In order for the fibers to be recovered from the mixture, it is necessary to classify the shives which are not bound to the fiber flakes and to fractionate them into two particle sizes. This makes up about 60% by mass of the starting mixture. This is done in the first stage in the first Axialfaktionsierer. The material is guided axially by a kind of paddle screw, wherein the bottom of the vessel (trough bottom) is provided with two different perforated sieves. By the paddle or also the shape of the paddles, which are similar to a sickle, for example, the material is guided up to a certain point on the paddle along the curved screen wall up to a critical angle φ crit. At this point it comes to flow of the bulk material on the paddle. This means that the bulk material, which does not yet flow over the paddles, moves laterally in the axial direction and then rolls down on the sieve bottom. Material which can not roll over the paddles in the short time is moved over the paddle screw, tangentially falls back onto the curved sieve bottom and rolls over it again. The grains can align and have time to move through the sieve opening. The material that is still on the sieve bottom is caught by the next paddle and the procedure is repeated, so that each time the shaft rotates, four paddles loosen up the material and clear the sieve surface.
Ferner wird das Material mit der Wellenumdrehung axial verschoben. Dies ist durch die Steigung der Paddel einstellbar, wobei die einzelnen Paddel nicht überlappend arbeiten. Sie besitzen einen negativen Überdeckungsgrad.Further The material is moved axially with the shaft rotation. This is adjustable by the pitch of the paddles, with the individual Paddle not overlapping work. They have a negative degree of coverage.
Die Wellenwinkelgeschwindigkeit ω beträgt bevorzugt im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) 3 bis 10,5 s–1 und im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe) 10 bis 26,2 s–1.The shaft angular velocity ω is preferably 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator (first stage) and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator (second stage).
Die
Wellenwinkelgeschwindigkeit ω lässt sich
nach der folgenden Formel (Formel I) berechnen:
Die Kreisbahngeschwindigkeit v im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) beträgt vorzugsweise maximal 2,7 m/s und im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe) maximal 6,5 m/s.The Orbit velocity v in the first axial fractionator (first stage) is preferably at most 2.7 m / s and in the second Axialfraktionierer (second Stage) a maximum of 6.5 m / s.
Die
Kreisbahngeschwindigkeit v lässt
sich nach der folgenden Formel (Formel II) berechnen:
r = PaddelaußenradiusThe orbit velocity v can be calculated according to the following formula (formula II):
r = paddle outer radius
Bei den Geschwindigkeiten im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) werden die Flocken mit den gebundenen Schäben nicht aufgelöst. Dies geschieht anschließend im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe).at the speeds in the first axial fractionator (first stage) the flakes with the bound shives are not dissolved. This happens afterwards in the second axial fractionator (second stage).
Die Faserflocken werden durch die Paddelschnecke beschleunigt und es kommt zu einer Wurfbewegung. Beim Wiedereintritt in den Wellenkreis werden die Flocken beschleunigt. Durch die Massenträgheit der Flocken sowie deren Luftwiderstand werden die Flocken teilweise auseinander gerissen. Durch zusätzliche Reibung auf dem Siebboden werden die Flocken dann endgültig auseinander gezogen und die Schäben werden so von den Fasern getrennt.The Fiber flakes are accelerated by the paddle screw and it comes to a throwing motion. Upon reentry into the waveform the flakes are accelerated. Due to the inertia of the flakes as well as their air resistance, the flakes are partially apart cracked. By additional friction on the sieve bottom, the flakes are then finally pulled apart and the shives are thus separated from the fibers.
Zusätzlich kommt es durch die Paddel auf der Welle der Paddelschnecke in der ersten Stufe zu einer axialen Bewegung je nach Steigung der Paddel.In addition comes it through the paddles on the shaft of the paddle snail in the first Step to an axial movement depending on the slope of the paddle.
Der Steigungswinkel α liegt vorzugsweise in einem Bereich von 60° bis 85°. Der Steigungswinkel α ergibt sich aus der gewählten Ganghöhe G und dem Rotordurchmesser r gemäß der Formel III.Of the Slope angle α is preferably in a range of 60 ° to 85 °. The pitch angle α results from the chosen one pitch G and the rotor diameter r according to the formula III.
Weiterhin ist eine Ausführungsform des Axialfraktionierers denkbar, bei der in einem Gehäuse zwei Förderschnecken hintereinander angebracht sind, die von mit unterschiedlichen Wellengeschwindigkeiten betrieben werden können und mit unterschiedlichen Paddeln bestückt sind.Farther is an embodiment the Axialfraktionierers conceivable, in which in a housing two screw conveyors mounted one behind the other at different shaft speeds can be operated and equipped with different paddles.
Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren unter Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Axialfraktionierers gelöst, bei dem man Schäben und/oder kurzen Fasern von den Faserflocken abtrennt und die Schäben und/oder kurzen Fasern klassiert.Of Furthermore, the object of the present invention by a method solved using at least one Axialfraktionierers invention, at the shives and / or short fibers separates from the fiber flakes and the shives and / or classified short fibers.
Schäben und kurze Fasern sind leicht und aufgrund ihrer Oberfläche fest miteinander verhakt.Shocks and short fibers are lightweight and firm due to their surface hooked together.
Bevorzugt entmischt man die Schäben und/oder kurzen Fasern von den Faserflocken mit einer Paddelschnecke mit Sichelpaddeln oder Doppelsichelpaddeln, so dass die Schäben und/oder kurzen Fasern die Lochsiebe passieren können. Durch die Paddel der Paddelschnecke werden die Faserflocken auseinander gezogen, so dass die Schäben aus den Faserflocken herausfallen.Preferably, the shives and / or short fibers are separated from the fiber flakes with a pad with snail paddles or double-needle paddles so that the shives and / or short fibers can pass through the perforated sieves. Through the paddles of the paddle screw, the fiber flakes are pulled apart, so that the shives fall out of the fiber flakes.
Die abgetrennten Schäben und kurzen Fasern klassiert man vorzugsweise durch über den Austragungen befindliche Lochsiebe mit unterschiedlichen Lochgrößen.The severed shives and short fibers are preferably classified by the above Austragungen located perforated screens with different hole sizes.
Die Unterseite des Axialfraktionierers ist im Querschnitt vorzugsweise im Wesentlichen V-förmig; lediglich der Siebboden ist vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, so dass die Paddelschnecke die Faserflocken direkt über die Unterseite führt. Auf der Unterseite des Axialfraktionierers befinden sich die Austragungen, die mit Lochsieben abgedeckt sind. Die Lochgröße der Lochsiebe ist so gewählt, dass die Schäben in die ersten Austragungen fallen und die kurzen Fasern in die letzten Austragungen, die hierfür Lochsiebe mit größeren Löchern besitzen. Die auf diese Weise gewonnenen Schäben und kurzen Fasern können für die unterschiedlichsten Anwendungen verwertet werden.The Bottom of Axialfraktionierers is preferably in cross section essentially V-shaped; only the sieve bottom is preferably substantially U-shaped, so that the paddle screw leads the fiber flakes directly over the bottom. On The underside of the Axialfraktionierers are the discharges, the covered with perforated screens. The hole size of the perforated sieves is chosen so that the shives fall into the first heats and the short fibers in the last Trials for this Own perforated screens with larger holes. The shives and short fibers obtained in this way can be used for a variety of purposes Applications are recycled.
Gemische aus kurzen Fasern und Schäben eignen sich beispielsweise als Einstreu bei der Pferdehaltung und für die Herstellung von Möbelplatten. Die in der letzten Austragung gewonnenen Fasern eignen sich beispielsweise für die Herstellung von Faserverbundstoffen.mixtures made of short fibers and shives are suitable for example as litter in horse husbandry and for the Production of furniture panels. The fibers obtained in the last discharge are suitable, for example for the Production of fiber composites.
Damit die gewünschten Klassierungsergebnisse erhalten werden, können die Anzahl der Austragungen und die verwendeten Lochsiebe entsprechend variiert werden.In order to the desired Classification results can be obtained, the number of discharges and the perforated screens used are varied accordingly.
Das Verfahren führt man bevorzugt in mehreren Stufen durch, wobei die Faserflocken mehrere Axialfraktionierer passieren. Durch die Verwendung mehrerer Axialfraktionierer, die miteinander gekoppelt sind, kann das Abtrennverfahren in mehreren Stufen durchgeführt werden. In den einzelnen Stufen/Axialfraktionierern können unterschiedliche Förderschnecken und/oder unterschiedliche Paddel verwendet werden. Auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Förderschnecke im Axialfraktionierer dreht, kann variieren.The Procedure leads one prefers in several stages, wherein the fiber flakes several Axial fractionators happen. By using multiple axial fractionators, which are coupled together, the separation process in several Stages performed become. In the individual stages / Axialfraktionierern can different screw conveyors and / or different paddles are used. Also the speed with the screw conveyor in the axial fractionator can vary.
Dabei betreibt man die Förderschnecken vorzugsweise in den jeweiligen Axialfraktionierern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten in den jeweiligen Axialfraktionierern führen zu unterschiedlichen Ergebnissen beim Auflösen der Faserflocken.there one operates the screw conveyors preferably in the respective Axialfraktionierern with different Speed. The different speeds in the respective Axialfraktionierern lead to different results when dissolving the fiber flakes.
Die Wellenwinkelgeschwindigkeit ω stellt man vorzugsweise im ersten Axialfraktionierer auf 3 bis 10,5 s–1 und im zweiten Axialfraktionierer auf 10 bis 26,2 s–1 ein.The shaft angular velocity ω is preferably set to 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator.
Die Kreisbahngeschwindigkeit v stellt man vorzugsweise im ersten Axialfraktionierer auf maximal 2,7 m/s und im zweiten Axialfraktionierer auf maximal 6,5 m/s ein.The Orbit velocity v is preferably set in the first axial fractionator to a maximum of 2.7 m / s and in the second Axialfraktionierer to a maximum 6.5 m / s.
Den Steigungswinkel α stellt man vorzugsweise auf 60° bis 85° ein.The Slope angle α represents preferably at 60 ° to 85 °.
Der Axialfraktionierer wird zu 10–40% mit Gut (Schäben-Fasergemisch) befüllt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befüllt man den Axialfraktionierer zu 10–25% mit Gut. Ist der Axialfraktionierer zu voll, werden die gelösten Schäben wieder von den Faserflocken aufgenommen und fallen nicht auf die Lochsiebe über den Austragungen auf der Unterseite des Gehäuses.Of the Axial fractionator becomes 10-40% filled with good (shives-fiber mixture). In a preferred embodiment filled the invention one the Axialfraktionierer to 10-25% with good. Is the Axialfraktionierer too full, the solved scrapings again taken up by the fiber flakes and do not fall on the perforated sieves over the Discharges on the bottom of the case.
Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von mindestens einem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer zur Gewinnung von Schäben und kurzen Fasern gelöst. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Axialfraktionierers ist es möglich auch die Nebenprodukte von Faseraufschlussanlagen zu verwerten. Eines dieser Nebenprodukte ist ein Schäben-Fasergemisch, welches in Faserreinigungsanlagen anfällt.Farther The object of the present invention is achieved by the use of at least one Axialfraktionierer invention Extraction of shives and short fibers dissolved. By using the Axialfraktionierers invention it possible also to utilize the by-products of fiber pulping plants. One of these byproducts is a shives-fiber mixture, which is in Fiber cleaning systems accumulates.
Die mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer gewonnenen Schäben und kurzen Fasern können als Einstreu in der Tierhaltung, zur Herstellung von Möbelplatten und als Verbundwerkstoffe Verwendung finden.The with the axial fractionator according to the invention recovered shives and short fibers can as Litter in animal husbandry, for the production of furniture panels and be used as composites.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren näher beschrieben. Im Einzelnen zeigtin the The invention will be described in more detail below with reference to examples and figures. In detail shows
Die
Durch
die Einfüllöffnung
Zur
Prozessüberwachung
befinden sich auf der Oberseite des Axialfraktionierers
Die
in der
Die
Die
in den
Die
Separierung und Klassierung der Schäben erfolgt durch Lochsiebe
Die
Paddelschnecken
In
der
Die
Zusammenfassend kann man sagen, dass in der ersten Stufe drei Bewegungen stattfinden:
- 1. Bewegung: Die Paddel
10 räumen das Material vom Siebboden. Dabei wandert ein Anteil des Schüttgutes über die Paddel10 und kann sich somit auf dem frei geräumten Siebboden wieder ausrichten und die Lochsiebe9 passieren. - 2. Bewegung: Die Paddel nehmen das Schüttgut bis zu einem Grenzwinkel ϕ mit.
Dabei bewegt sich das Material über
den Siebboden und passiert dabei teilweise die Lochsiebe
9 . Ab dem Grenzwinkel ϕ fängt das Material seitlich entlang des Paddels10 an zu fließen. Es führt eine axiale Bewegung aus. Anschließend fließt das Material auf dem Siebboden nach unten. Dabei haben die Partikel wieder genügend Zeit sich auszurichten und somit die Lochsiebe9 zu passieren. - 3. Bewegung: Die Paddel
10 nehmen das übrige Material, das weder über die Paddel (Bewegung1 ) noch seitlich (Bewegung2 ) entlang der Paddel10 bewegt wurde, weiter mit und es kommt zu einem schrägen Wurf. Das Material fliegt über die Welle11 , fällt tangential gegen das Lochsieb9 und rollt dann wieder auf dem Siebboden entlang. Dabei hat es Zeit, sich auszurichten und kann durch die Lochsiebe9 fallen.
- 1st movement: the paddles
10 clear the material from the sieve bottom. A portion of the bulk material migrates over the paddles10 and can thus align itself again on the cleared sieve bottom and the perforated sieves9 happen. - 2. Movement: The paddles take the bulk material up to a limit angle φ. The material moves over the sieve bottom and sometimes passes through the perforated sieves
9 , From the critical angle φ, the material catches laterally along the paddle10 to flow to. It performs an axial movement. Then the material flows down on the sieve bottom. The particles have enough time again to align themselves and thus the perforated sieves9 to happen. - 3rd movement: the paddles
10 take the remaining material that is not above the paddles (movement1 ) still laterally (movement2 ) along the paddles10 was moved, continue with and it comes to a weird throw. The material flies over the shaft11 , falls tangentially against the perforated screen9 and then roll back along the sieve bottom. It has time to align and can through the perforated sieves9 fall.
Die
Zunächst sollen
nur die nicht an Fasern verhakten oder in von Kurzfasern gebildeten
Faserflocken eingebundenen Schäben
abgesiebt und fraktioniert werden. Hierfür sind Sichelpaddel
Die
Faserflocken bleiben beim Einsatz von Sichelpaddeln
Wird
ein einstufiger Axialfraktionierer
Wird
ein zweistufiger Axialfraktionierer
Im Einzelnen zeigt T(d) (V2) die Trennfunktion für geröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 1200 kg/h; T(d) (V1a) die Trennfunktion für ungeröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 1200 kg/h und T(d) (V1b) die Trennfunktion für ungeröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 700 kg/h.in the Specifically, T (d) (V2) shows the separation function for roasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h; T (d) (V1a) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h and T (d) (V1b) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 700 kg / h.
Mit
diesem (Versuchs-)Axialfraktionierer
Bei
der Reinigung der Fasern in einem gekoppelten zweiten Axialfraktionierer
In
dem in
- P1 Produkte ohne Nutzung einer Sieb- oder FraktioniereinrichtungP1 products without the use of a sieving or fractionating device
- P2 Produkte mit AxialfraktioniererP2 products with axial fractionator
- P3 Produkte mit SiebtrommelP3 products with screening drum
Produkte aus Faser-Schäbengemisch (X1):Products made of fiber-sheath mixture (X1):
- S1 Schäben feinS1 shives fine
- S2 Schäben grobS2 shives rough
- S + F Schäben mit FaseranteilS + F shives with fiber content
- F KurzfasernF short fibers
Verteilung der Produkte (X2):Distribution of products (X2):
- MP Mischprodukt aus Fasern und SchäbenMP mixed product of fibers and shives
- RP ReinproduktRP pure product
- 11
- AxialfraktioniererAxialfraktionierer
- 1-11-1
- erster Axialfraktioniererfirst Axialfraktionierer
- 1-21-2
- zweiter Axialfraktionierersecond Axialfraktionierer
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Einfüllöffnungfill opening
- 3-13-1
- Einfüllöffnung des ersten AxialfraktionierersFilling opening of the first axial fractionator
- 3-23-2
- Einfüllöffnung des zweiten AxialfraktionierersFilling opening of the second axial fractionator
- 44
- Auslassoutlet
- 4-14-1
- Auslass des ersten Axialfraktionierersoutlet of the first axial fractionator
- 4-24-2
- Auslass des zweiten Axialfraktionierersoutlet of the second axial fractionator
- 55
- GutWell
- 66
- Paddelschneckepaddle screw
- 77
- Austragunghost
- 88th
- Klappeflap
- 99
- Lochsiebstrainer
- 1010
- Paddelpaddle
- 10-110-1
- Sichelpaddelsickle paddle
- 10-210-2
- Vollpaddelfull paddle
- 10-310-3
- DoppelsichelpaddelDouble sickle paddle
- 1111
- Wellewave
- 1212
- Motorengine
- 1313
- Fensterwindow
- 1414
- Absaugstutzensuction
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2009
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