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Verfahren und Vorrichtung zum Windsichten von Rohtabak od. dgl. Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Windsichten von Rohtabak od. dgl.,
bei dem die zu sichtenden Teilchen in einen aufwärts bewegten Sichtluftstrom von
der Seite her eingebracht werden, sowie auf einen Windsichter zur Durchführung dieses
Verfahrens, der einen turmartigen Sichtschacht mit einer seitlichen Öffnung zum
Einbringen der zu sichtenden Teilchen sowie mechanische Mittel zu deren Einbringung
besitzt.
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Es sind bereits vielerlei Geräte zum Sichten von Schnitt- oder Rohtabak
bekanntgeworden, bei denen der Tabak seitlich in den Sichtluftstrom eingeführt wird.
Als Eintragmittel kommen dabei gewöhnliche Rütteltische, Förderbänder oder auch
Abreißtrommeln zur Verwendung, die den Tabak von einem Vlies, als welches er zugeführt
wird, abreißen und dem Luftstrom übergeben. Der Luftstrom wird durch Druck- oder
Saugventilatoren erzeugt. In letzterem Fall ist am Austragsende ein Zyklon oder
eine sonstige Abscheidvorrichtung vorgesehen.
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Gewöhnlich wird der Tabak in den Luftstrom quer zu dessen Strömungsrichtung
eingeführt. Jedoch ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Tabak mittels einer
Abreißwalze dem aufsteigenden Luftstrom schräg nach unten entgegenzuschleudern.
Hierbei wird jedoch der Luftstrom im Sichtbereich durch Erweiterung des Sichtschachtes
verlangsamt, und er umspült außerdem teilweise die Abreißwalze, wodurch Wirbel entstehen
können (deutsches Patent 1138351).
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Der Sichtschacht selbst erweitert sich, wie erwähnt, gewöhnlich vom
Lufteintrittsende her, um sich anschließend wieder zu verengen. In vielen Fällen
ist er auch aufgeteilt und/oder gekrümmt. Zum Teil ist eine mehrfache Sichtung unter
Wiederholung gleicher oder ähnlicher Sichtstufen vorgesehen.
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In einem Fall wird der mit dem Luftstrom ankommende Tabak innerhalb
eines mehrfach gekrümmten und erweiterten Sichtschachtes auf verhältnismäßig verwickelten
Bahnen geführt, wobei derjenige Teil, der aus den schwereren Bestandteilen bestehen
soll, seinen Weg über ein Sieb nehmen soll, das von einem Hilfsluftstrom durchströmt
ist, um eine nochmalige Abscheidung herbeizuführen (deutsche Patentschrift 491 563).
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In einem anderen Fall ist der Versuch bekanntgeworden, in das Sichtergehäuse
von der Seite her durch eine Art Glättungsgitter einen Luftstrom einzuleiten, der
im Gehäuse zunächst annähernd waagerecht verläuft und nach einer Umlenkung durch
einen etwa 45° nach oben gerichteten, sich verjüngenden Schacht zusammen mit den
leichten Teilchen abfließt; dabei wird der Querschnitt des Luftstromes innerhalb
des Sichtergehäuses auf etwa zwei Fünftel verkleinert, so daß sich im Luftstrom
durch dessen Verengung auf den Schachtquerschnitt eine Beschleunigung und auch eine
gewisse Verwirbelung ergeben kann. Knapp oberhalb des Luftstromes ist ferner im
Sichtergehäuse eine Schlägerwalze frei liegend angeordnet, die das zu sichtende
Gut in Wurfparabeln in dem Luftstrom entgegengesetzter Richtung wegschleudert, wobei
infolge unterschiedlich großer Wurfparabeln der unterschiedlich schweren Gutteile
nach Art der Fliehkraftsichtung ein Vorsichten des Gutes erfolgt. Nach Verbrauch
der Schleuderenergie biegt das Gut nach unten um und fällt allein durch sein Gewicht
in den horizontalen Luftstrom. Die schwereren Teilchen fallen durch den horizontalen
Luftstrom hindurch auf einen Abförderer, während die leichteren Teilchen in stärkerem
Maße durch den Luftstrom umgelenkt werden und mit diesem durch den erwähnten Schacht
abfließen. Hierbei erfolgt in dem horizontalen Luftstrom gewissermaßen in einer
zweiten Stufe das weitere Sichten des Gutes (USA.-Patentschrift 2 941667).
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Ein seitliches Ein- und teilweises Hindurchschleudern von Teilchen
durch einen schräg nach oben gerichteten Sichtluftstrom ist auch bereits in Verbindung
mit einer Kohle- oder Erzaufbereitungsanlage bekanntgeworden. Dabei sollen die unmittelbar
durch ein Förderband eingeschleuderten schwereren
Teilchen jenseits
des Sichtluftstromes in hintereinander angeordnete Kanäle gelangen, je nachdem,
wie weit sie von dem Luftstrom mitgeführt werden (deutsche Patentschrift 839 031).
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Durch die schräge Führung des Sichtluftstromes bzw. des Sichtschachtes
ergibt sich zwar eine größere Strecke, auf der das Gut in verschiedene Größenklassen
aufgeteilt werden kann. Andererseits aber bestünde die Gefahr, daß bei verhältnismäßig
gleichartigem Sichtgut mit geringem spezifischem Gewicht, wie z. B. Tabak, alle
Teilchen gleichermaßen von dem teilweise gleichgerichteten Sichtluftstrom mitgeführt
würden.
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Wenn bei der vorgenannten Ausführungsform, wie erwähnt, zum Einschleudern
des Gutes ein Förderband verwendet wird, ergibt sich die Schwierigkeit, daß sich
bei einem Förderband eine Luftschleuse kaum verwirklichen läßt, um das Eindringen
von Falschluft zu verhindern. Das Eindringen von Falschluft wirkt sich aber insbesondere
beim Sichten solch leichten, lockeren Gutes wie Tabak ungünstig aus, zumal hierbei
nur ein verhältnismäßig schwacher Sichtluftstrom Anwendung finden kann. Eindringen
von Falschluft wird überdies in dem Sichtluftstrom stets zu Wirbelbildung Anlaß
geben, die, wie noch gezeigt wird, unerwünscht sein muß. Im übrigen ist bei derlei
Eintragmitteln, wie sie in den vorausgehend erörterten Sichtern Verwendung finden,
und die teilweise von dem Sichtluftstrom umspült werden, ebenso mit einer Wirbelbildung
zu rechnen, wie bei einer Umlenkung des Luftstromes im Sichtbereich.
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Bei der Lösung des Problems der Windsichtung von Schnittabak od. dgl.
besteht daher die Gefahr, daß Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß schwerere Teilchen
den leichteren oder leichtere Teilchen den schwereren zu fest anhaften, um rasch
genug voneinander getrennt zu werden, sofern nicht überhaupt Büschel oder Ballen
des Tabaks in den Sichtluftstrom gelangen, die von diesem allein nicht aufgelöst
werden können. Insbesondere hat auch die augenblicklich zugeführte Tabakmenge auf
die Wirksamkeit des Sichtvorganges vielfach entscheidenden Einfluß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen, d. h. ein
Windsichtverfahren anzugeben, das es ermöglicht, bereits in einem einstufigen Vorgang
und auch bei zeitlich und qualitätsmäßig variablem Tabakanfall eine einwandfreie
Separation zu erzielen. Dies soll auch dann der Fall sein, wenn die Tabakteilchen
bzw. -fasern zur Verfilzung neigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß der Sichtluftstrom als laminarer Strom lotrecht geführt wird und daß alle zu
sichtenden Teilchen in an sich bekannter Weise ausschließlich durch Massenträgheit
mit untereinander gleicher Geschwindigkeit horizontal in den Sichtluftstrom eingeschleudert
werden.
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Ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneter erfindungsgemäßer
Windsichter, der einen turmartigen Sichtschacht und eine seitliche Öffnung, zum
Einbringen der zu sichtenden Teilchen sowie mechanische Mittel zu deren Einbringung
besitzt, kennzeichnet sich durch einen lotrechten, vor und hinter dem Sichtbereich
einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Sichtschacht für den laminar fließenden
Sichtluftstrom und eine außerhalb des Sichtschachtes angeordnete, eine mit radialen
Flügeln versehene Schleuderwalze enthaltende Trommelschleuse, deren Auslaß die seitliche
C)ffnung im Sichtschacht in Gestalt eines horizontalen Schlitzes bildet, von dessen
Unterkante eine horizontale Führungsfläche tangential in die zylindrische Gehäusewand
der Trommelschleuse einmündet.
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Hierdurch wird innerhalb des laminaren Sichtluftstromes, der über
seinen gesamten Querschnitt eine möglichst gleichförmige Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
besitzt, gleichsam ein »Feld« ähnlich einem elektrischen Feld geschaffen, in dem
die geordnet und mit untereinander gleicher Geschwindigkeit eingeschleuderten Tabakteilchen
Gelegenheit haben, sich voneinander zu trennen. Die leichteren Teilchen werden von
Anbeginn an von dem Sichtluftstrom nach oben mitgeführt, wobei keine Gefahr besteht,
daß sie wegen einer anschließenden Verlangsamung der Strömung etwa in der Schwebe
bleiben oder gar zurückfallen. Die schwereren Teilchen fallen von Anfang an unter
dem Einfluß der Schwerkraft ab und gelangen spätestens nach Auftreffen auf der gegenüberliegenden
Wand, an welcher sie abgleiten, auf eine untenliegende Austragvorrichtung, die vorzugsweise
als Sieb, insbesondere Vibrationssieb, ausgebildet ist. Durch den durch dieses Sieb
hindurchtretenden Sichtluftstrom, gegebenenfalls unterstützt durch die Vibrationsbewegung,
erhalten die den schwereren Teilchen unter Umständen noch anhaftenden leichteren
Tabakteilchen hier Gelegenheit, sich von den schwereren Teilchen zu trennen, um
von dem Sichtluftstrom nach oben mitgerissen zu werden und sich mit den sogleich
emporgetragenen leichten Teilchen zu vereinen. An keiner Stelle tritt eine unkontrollierbare
Wirbelbewegung auf, durch welche die Teilchen unter Umständen immer wieder aufeinandertreffen
würden.
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Wie sich an Hand von Vergleichsaufnahmen zeigte, nehmen die emporgetragenen
Tabakteilchen bei richtig gewählter Luft- und Schleudergeschwindigkeit spätestens
am oberen Ende des Sichtschachtes den gesamten Querschnitt des Schachtes ein, so
daß die größtmögliche Auflockerung des Teilchenstromes gewährleistet ist.
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Zum weiteren Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel
derselben an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Windsichters mit anschließender Austragvorrichtung,
F i g. 2 einen Aufriß desselben Geräts in schematisierter Form, aus dem der Fluß
des Schneidegutes und die Luftströmung erkennbar ist, F i g. 3 einen Seitenriß desselben
Geräts und F i g. 4 einen Grundriß.-Der dargestellte -Windsichter besitzt einen
unteren Abschnitt 5 für den Lufteintritt, einen darauffolgenden Ab_ schnitt 6 für
den Austrag der schwereren Stoffe; daran anschließend den Sichtschacht 7 und schließlich
einen übergangsabschnitt 8, der, sich verjüngend, in einen Kanal 9 mündet, an den
der Zyklon 10 mit einem Gebläse 11 angeschlossen ist. Der Zyklon 10 bildet im wesentlichen,
wie noch ersichtlich, die Austragvorrichtung für die leichten Teilchen.
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Der Abschnitt 5 für den Lufteintritt in den Windsichter ist ein vorn
und hinten offener Baukörper von rechteckigem Querschnitt mit den Seitenwänden 12
und 13. Zwischen letzteren befindet sich eine Anzahl gekrümmter Kanäle 14 für den
Lufteintritt, welche Teilströme der Luft von der Vorder- bzw. Hinterseite des Geräts
aufwärts in den Sichtschacht 7 leiten.
Diese Kanäle 14 sind an ihrem
Eintrittsende mit an sich bekannten Luftklappen 15 versehen.
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In F i g. 2 ist die Luftströmung durch die strichpunktierten Pfeile
A angedeutet.
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Der Abschnitt 6 für den Austrag der schwereren Stoffe besteht im wesentlichen
aus einem Vibrationssieb 16, das elastisch auf dem Rahmenwerk 17 gelagert und mit
einer Schwingvorrichtung 18 verbunden ist. Das Vibrationssieb 16 verläuft durch
Schlitze 19 und 20 in den Seitenwänden 12 bzw. 13 hindurch und durchquert dabei
die Bahn des von dem Lufteintrittsabschnitt 5 aus aufwärts gerichteten Luftstroms.
Vorzugsweise ist das Sieb 16, wie dargestellt, unter einem kleinen Winkel zur Horizontalen
geneigt, um die schwereren Stoffe durch den Schlitz 20 hindurch in eine Austragfallrinne
21 außerhalb der Seitenwand 13 zu führen. Eine Abdeckplatte 22 über dem Austragende
des Siebes 16 und der Rinne 21 ist dazu vorgesehen, ein Einströmen von Falschluft
in den Sichtschacht 7 durch den Schlitz 20 hindurch zu vermindern. Selbstverständlich
kann diese Austragvorrichtung auch durch irgendeine geeignete Luftschleuse, beispielsweise
eine Trommelschleuse, ersetzt werden.
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Das Scheidegut wird dem Sichtschacht 7 durch den Kanal 23 über die
Trommelschleuse 24 erheblich oberhalb des Siebes 16 zugeführt. Die Schleuse 24 besitzt
eine mit Schaufeln versehene Trommel, die dem Scheidegut beim Eintritt in den Sichtluftstrom
eine erhebliche Geschwindigkeit erteilt, so daß die schwereren Teilchen gleich zu
Anbeginn den Luftstrom durchsetzen, bevor sie auf das Sieb herabfallen.
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Eine von der zylindrischen Gehäusewand der Trommelschleuse 24 tangential
ausgehende horizontale Führungsfläche sorgt in Verbindung mit der anschließenden
schlitzförmigen Öffnung für die geordnete, gleichförmige Bewegung der Teilchen bei
der Übergabe an den Sichtluftstrom.
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Die aus dem Scheidegut abgetrennten schwereren Teilchen sind in F
i g. 2 durch die stark ausgezogenen Pfeile B angedeutet. Diese schwereren Teilchen
werden im allgemeinen infolge der Geschwindigkeit, mit der sie durch den Luftstrom
hindurchgeschleudert werden, sowie infolge ihrer Trägheit auf die der Trommelschleuse
24 gegenüberliegende Seite des Sichtschachtes 7 oberhalb der Ebene des Siebes 16
getragen, bevor sie auf das Sieb herabfallen. Auf diese Weise kann der durch das
Sieb hindurchtretende Luftstrom durch die Teilchen nicht wesentlich beeinträchtigt
werden, und selbst nach dem sie sich auf dem Sieb abgelagert haben, werden sie dort
gleichmäßig verteilt und setzen so dem aufwärts gerichteten Luftstrom ein Mindestmaß
an Widerstand entgegen.
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Obgleich hier ein plattenartiges Vibrationssieb dargestellt und beschrieben
ist, kann dieses doch jederzeit durch ein perforiertes Förderband ersetzt werden,
welches die schwereren Teilchen der Austragfallrinne 21 zuführt, dabei aber den
Luftstrom nach oben hindurchtreten läßt.
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Die abgetrennten leichteren Teilchen sind in F i g. 2 durch die schwach
ausgezogenen Pfeile C angedeutet. Sie werden von dem aufwärts gerichteten Luftstrom
mitgeführt und trennen sich dabei von den gegebenenfalls noch anhaftenden schwereren
Teilchen. Durch den Übergangsabschnitt 8 gelangen sie in den Kanal 9 und von dort
in den Zyklon 10, wo sie aus dem Sichtluftstrom abgeschieden werden, um über eine
weitere Trommelschleuse 25, durch die Austragöffnung 26 abgegeben zu werden.
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Aus dem Zyklon 10 wird die Luft mittels eines Kanals 27 durch das
Gebläse 11 abgesogen und tritt durch einen Kanal 28 in die Atmosphäre aus. Wahlweise
kann die Luft auch von dem Gebläse 11 durch ein Filter gedrückt werden und dann
zu der Lufteintrittsseite des Abschnitts 5 zurückkehren. Ferner kann der Zyklon
10 durch ein beliebiges geeignetes Sammelgefäß ersetzt werden.
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Eine Drosselklappe 29 in der Luftausstoßleitung 28 gestattet es, die
Geschwindigkeit des Sichtluftstromes einzustellen. In den F i g. 2 und 4 ist die
Drosselklappe 29 auf der Druckseite des Gebläses 11 erkennbar; mit gleicher Wirkung
könnte dieselbe indessen auch auf der Saugseite des Gebläses angeordnet sein.
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Um die Trennung der schwereren Teilchen von den leichteren beobachten
zu können, sind die Wände 30 und 31 des Sichtschachtes bzw. des übergangsabschnittes
8 durchsichtig ausgeführt. Auf Grund der Beobachtung des Trennvorganges können die
Luftklappen 15 bzw. die Drosselklappe 29 so eingestellt werden, daß die für die
Trennwirkung optimale Luftgeschwindigkeit erhalten wird. Während sich das Gerät
in Betrieb befindet, wird die Luftgeschwindigkeit innerhalb des Sichtschachtes 7
mittels der Drosselklappe 29 so eingestellt, daß die aufwärts gerichtete Kraft ausreicht,
um die ausgeschiedenen leichteren Stoffteilchen mitzunehmen, so daß sie bis in den
obersten Teil des Übergangsabschnittes 8 und von dort durch den Kanal 9 hindurch
in den Zyklon 10 gelangen, andererseits aber die schwereren Teilchen nicht von dem
Luftstrom mitgerissen werden.
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Außer der Wirkung des Einschleuderns des Scheidegutes mit gleichförmiger
Geschwindigkeit in den Sichtschacht 7 erfüllt die Trommelschleuse 24 den Zweck,
den Eintritt von Luft an dieser Stelle zu verhindern. Während die schwereren Stoffteilchen
durch die Trommelschleuse eine solche Wucht erhalten, daß sie den aufsteigenden
Luftstrom durchkreuzen, fliegen die leichteren Teilchen, die eine geringere Trägheit
und, auf ihr Gewicht bezogen, eine größere Oberfläche besitzen, nicht so weit, so
daß sie sich über den Querschnitt des Luftstromes verteilen. Infolge dieses Effekts
und durch den Umstand, daß die schwereren Teilchen nach Durchqueren des Luftstromes
über das Sieb 16 zurückgeführt werden, tritt eine nahezu vollkommene Entwirrung
und Trennung der zu scheidenden Teilchen ein. Bei Scheidegut, das zum Verfilzen
neigt, bewirken die Stöße des Vibrationssiebes 16 in Verbindung mit dem hindurchtretenden
Luftstrom eine Trennung des leichten von dem schweren Material, wobei das erstere
von dem Luftstrom anschließend in den obersten Teil des Übergangsabschnittes 8 mitgerissen
wird, wo es sich mit dem bereits früher getrennten leichten Material vereinigt.
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Bei Stoffen mit einem hohen Anteil an schweren Teilchen kann es gegebenenfalls
unzweckmäßig sein, diese letzteren über das Sieb zu einer Austragstelle auf der
Seite des Materialeintritts zurücklaufen zu lassen wegen ihrer dann nicht mehr vernachlässigbaren
Einwirkung auf die Luftgeschwindigkeit. In diesem Fall können die schweren Teilchen
auf jeder Seite des Geräts mit Ausnahme derjenigen des Materials ausgetragen werden.