DE1907627B2 - Vorrichtung zum verteilen von zerteiltem material, insbesondere von faserigem oder zerstueckeltem tabak - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen in zerteiltem Material, insbesondere von faserigem ler zerstückelten Tabak, die aus einem inhomogenen aterialstrom einen gleichmäßigen Materialstrom mit nem vorbestimmten Querschnitt erzeugt, bestehend is in Förderrichtung des Materialstroms paarweise !geordneten Rotoren, deren Außendurchmesser in Verrichtung abnimmt, wobei durch die Rotoren die _öe. ac... älteren Vorschlag (DT-AS 16 32 245), von , dem die Erfindung ausgeht, sind die paarweise und ,„ jeweils gleicher Höhe angeordnete Rotoren so bemessen daß der Durchmesser der Rotoren m der Forderrichtung des Materialstroms abnimmt und sind die Drehzahlen der Rotorpaare so gewählt, daß der Materialstrom in Förderrichtung beschleunig tvvrd. Abhängig vom Durchmesser der Rotoren sind deren Achsen in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß jedes Rotorpaar den gesamten Querschnitt des Strömungskanals überstreicht. Dadurch „ kann die Gleichförmigkeit des Materialstroms durch die Verengungen und anschließenden Erwe.terungen des Kanalquerschnitts gestört werden. Die Frequenz d.eser Änderungen des Materialstroms kann durch eine Vergrößerung der Anzahl der Rotorpaare und eine genaue Wahl der Drehzahlverhältnisse gedämpft

uie aer Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, noch bessere Ergebnisse in der gleichmäßigen und schonenden Förderung des Materials zu erzielen.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DT-PS 5 98 293) sind übereinanderliegende umlaufende Rotoren vorgesehen, wobei die in nachgeordneten Gehäusen in einer Reihe liegenden Rotoren unmittelbar untereinander liegen und der seitliche Abstand der Rotoren beider

Reihen etwa einem Durchmesser eines Rotors entspricht. Die Rotoren der beiden Reihen sind der Höhe nach gegeneinander versetzt angeordnet, und alle Rotoren sind mit gleicher Drehzahl angetrieben. Die bekannte Vorrichtung dient dazu, zusammenhängende

Tabakblätter zu lösen. Wenn am Ausgang der Vorrichtung ein Materialstrom mit bestimmtem Querschnitt ausgeworfen werden soll, wobei dieser Querschnitt verhältnismäßig klein ist, so muß das Material im unteren Bereich der Vorrichtung trichterförmig zusam-

menlaufen, wodurch eine Verklumpung des Materials

eintritt.

Die obengenannte Aufgabe ist erfindungsgemäl] dadurch gelöst, daß die beiden Rotoren eines Rotorpaares in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der sich in Förderrichtung bei jedem Rotorpaar jeweils verkleinert.

Somit ist erfindungsgemäß außerhalb der von der

Rotoren jedes Rotorpaares überstrichenen Bereiche eir

freier Zwischenraum vorgesehen, der um so größer ist

je größer der Durchmesser der Rotoren ist. Durch diese

Zwischenräume, die einen freien Durchgang de;

Materials vorsehen, werden Unterbrechungen de:

Materialstroms und ungewünschte Verdichtungen, dit

eine gleichmäßige Förderung und den gleichmäßiger

Durchsatz beeinträchtigen, vollständig vermieden; e:

wird damit eine bessere Förderung des Materials erzielt

Als weiterer Vorteil der Zwischenräume ergibt sich daß der Materialstrom keiner Scherwirkung mch: ausgesetzt ist. Damit können in Förderrichtuiij aufeinanderfolgende Kanalabschnitte von im allgemei nen konstantem Querschnitt zur Beruhigung de Materialstroms entfallen. Man kann somit aufeinander folgende Rotorpaare so dicht nebeneinander anordner daß sich deren äußere Teile im Bewegungsbereicl überschneiden. In diesem Fall müssen die Rotorei wegen der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkei ten die Form von Kämmen mit ineinandergreifende Zähnen oder Zacken aufweisen, somit besteht in eine

vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wenigstens ein in Förderrichtung stromauf liegendes Rotorpaar aus Rädern mit zackenförmigen Schaufeln.

Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal sind wenigstens zwei Rotorppare mit zackenförmigen Schaufeln vorgesehen, die mit verhältnismäßig kleiner Drehzahl umlaufen, wobei die Rotoren der nachfolgenden Stufe die vorhergehende Stute entleeren. Dadurch wird das Material ohne Verdichtung und ohne Begnadigung gefördert. Die Rotoren einer Stufe entleeren jeweils die obere Stufe und werden selbst von der nächstfolgenden Stufe entleert.

In eine- weiteren Ausbildung sind Abstreifer vorgesehen, welche die letzte Stufe des in Förderrichtung stromauf liegenden Abschnitts entleeren.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind im in Förderrichlung stromab liegenden Abschnitt der Vorrichtung schnellaufende, kleire Räder mit Schaufelblättern vorgesehen, die einander berührende Bereiche überstreichen. Auch damit wird einer Zerstörung des Materials entgegengewirkt.

Ferner ist in weiterer Ausbildung ein Schutzgehäuse vorgesehen. Dieses Schutzgehäuse kann eine sehr einfache Bauform aufweisen. Die jeweils stromab liegenden Rotorpaare verhindern nämlich auf Grurd ihrer Entleerungswirkung, daß Material zwischen dem unteren Abschnitt des stromauf liegenden Rotors und der Wandung des Strömungskanals durchtritt. Bei Verwendung von Rotoren mit Schaufeln oder Zacken in genügender Anzahl ergibt eine bemerkenswerte Gleichförmigkeit des Materialstroms, so daß es nicht erforderlich ist, die Rotoren in Ausbuchtungen des Gehäuses anzuordnen. Ferner braucht die Querschnittsverringerung des Strömungskanals nicht mehr stufenweise zu erfolgen, so daß die Seitenwände des Strömungskanals nunmehr aus ebenen Bauteilen bestehen können. Damit ist die Vorrichtung insbesondere zur Aufbereitung von langfaserigem Tabak geeignet. Auch sind die Wände des Gehäuses keinem vom Material ausgeübten Druck ausgesetzt. Falls die stromauf liegenden Rotoren mit Zacken oder Keilspitzen ausgerüstet sind, ist es sogar möglich, auf Seitenwände zu verzichten.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung können die Seitenwände des Schutzgehäuses aus einem biegsam verformbaren Material bestehen, an dem die Rotoren in ihrer Umlaufbewegung anliegen.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung, bei der sich die Bewegungsbahnen der radial äußersten Punkte der Rotoren berühren,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß F i g. 2, mit konvergierend ausgebildeten Seitenwänden,

F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-P' in Fig. 3 und

F i g. 5 eine Seitenansicht durch eine Vorrichtung, bei der parallele ebene Wände vorgesehen sind und bei der die Rotoren sich schneidende Zacken aufweisen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist die Vorrichtung von einem Gehäuse 100 umschlossen, (,_s dessen Ausbildung in etwa dem in der DT-AS 16 32 245 dargestellten Gehäuse entspricht, wobei jedoch die Querschnittsverringerungen hier im wesentlichen nur eine Dimension betreffen. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen den Punkten, die von den Schaufeln jeweils des gleichen Rotorpaares 102, 103 und 104 bei ihrer Drehung in Richtung der gekrümmten Pfeile erreicht werden, ein Zwischenraum vorgesehen. Nur die Schaufeln des .Rotorpaares 105 überstreichen sich berührende Bereiche und können somit im Stillstand als Schiießorgane dienen. Da ihre Drehzahl groß ist, üben sie bei normalem Betrieb auf das Material eine Zugwirkung aus und drücken es in der Ausgangskanal hinein, selbst wenn dieser verhältnismäßig schmal ist. Andererseits ermöglicht der freie Zwischenraum zwischen den oberen Rotorpaaren einen Materialstrom, dessen Querschnitt sich verringert, da sich der freie Zwischenraum in Strömungsrichtung verringert, dessen Geschwindigkeit jedoch zunimmt, da die Drehzahl der aufeinanderfolgenden Rotorpaare stärker anwächst, als sich der Gesamtquerschnitt verringert.

Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der in der Fig. 1 dargestellten Vonichtung dadurch, daß die Schaufeln der auf dergleichen Seile des Strömungskanals angeordneten Rotoren sich berührende Bereiche überstreichen. Diese Bereiche werden teilweise von den Ausbuchtungen der Umhüllung 200 begrenzt. Die Rotoren 201 und 201' der oberen Stufe, die in Richtung der Pfeile mit der Geschwindigkeit vt rotieren, lassen zwischen sich einen Zwischenraum frei, der einen bestimmten Bruchteil des von den Schaufeln definierten Kreises beträgt. Die Rotoren 202 und 202', die mit der Geschwindigkeit \i umlaufen, die Rotoren 203 und 203' (Geschwindigkeit Vi) und die Rotoren 204 und 204' (Geschwindigkeit vi) lassen jeweils Zwischenräume zwischen sich frei, die in Stromrichtung sich im gleichen Maße verringern, wie der Durchmesser der von den Schaufeln erzeugten Kreise abnimmt. Die entsprechenden Durchmesser der unteren Rotoren 205 und 205', die mit der Geschwindigkeit V^ umlaufen, sind noch kleiner, aber die von ihnen überstrichenen Bereiche berühren sich. Die Zunahme der Geschwindigkeiten vi bis V5 bewegt sich in dieser Größenordnung; wenn beispielsweise v\ als Grundwert gewählt wird, könnte gelten: v? = 1,7 v\\ Vi = 3,1 v\;V4 = 7,9 vi; Vi = 51 n. Ein anderer Geschwindigkeitsbereich wäre: V2 = 1,9 vi; \n = 3,7 v\\ V4 = 8,7 vi; K> = 61 vi. Der zweite Bereich hat gegenüber dem ersten den Vorteil, daß die Förderung des Materials erleichtert und die Gefahr eines Verstopfens verringert wird. In beiden Fällen werden Schwingungen dadurch vermieden, daß man erste Zahlen zwischen ihnen wählt, um eine mögliche Interferenz in der Wirkung der Schaufeln auf den Materialstrom zu verhindern.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besitzt Rotoren mit den gleichen Eigenschaften wie die des Ausführungsbeispiels der Fig. 2. Hier sind aber ebene, konvergierende Wände 400,400' vorgesehen, wobei die Ebenen der Wände scheinbar die Achsen der Schaufelräder 401 bis 406 bzw. 40Γ bis 406' enthalten. Allein die Achsen der Räder der unteren Stufe 407 und 407' befinden sich etwas innerhalb des von diesen Ebenen eingeschlossenen Bereichs. Die Wände 400 und 400' begehen vorzugsweise aus einem halbstarren Polyamid das in gewisser Weise elastisch nachgiebig ist, wenn ein Materialteilchen /.wischen die Schaufeln eines schnell umlaufenden Rotors (untere Stufen) und ein benachbartes Wandteil gerät. Die Räder der beiden benachbarten Stufen 402 und 403 können, selbst wenn sie mil gegenseitig unabhängiger Drehzahl umlaufen, sich

überschneidende Bereiche überstreichen.

Eine solche Verteilvorrichtung, die für gehackten Tabak verwendet wird, ermöglicht es, daß aus einem intermittierend zugeführten Materialstrom ein gleichmäßiger Strom konstanter Dichte und leicht steuerbaren Durchsatzes erzeugt wird.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 weist die Verteilvorrichtung drei Stufen von langsam laufenden Rädern mit Zacken 501, 501'; 502, 502'; 503, 503' auf. wobei die Räder der einen Stufe in den Bereich der nachfolgenden Stufe eingreifen; ferner sind zwei Stufen mit schneller umlaufenden Schaufelrädern 504.504' und 505, 505' vorgesehen, wobei die von ihnen überstrichcnen Bereiche sich berühren; schließlich besitzt diese

Vorrichtung Abstreifer 506.506' in Form von Kämmen.

Bei diesem Ausführunj;sbeispiel. bei dem auf da; Gehäuse verzichtet werden kann, entleeren die mi zackenförmigen Schaufeln versehenen Räder cinci Stufe die darübcrliegcnde Stufe; sie selbst werden vor der darunterliegenden Stufe entleert, wobei die letzu Stufe 503, 503' von den Abstreifern 506, 506' gesäuber wird.

In diesem ersten Abschnitt erfolgt die Förderung de: ίο Tabaks ohne Verdichtung und ohne Beschädigung. In zweiten Vorrichtungsabschnitt wird der Tabak von der Schaufelrädern 504, 504'; 505, 505' gefördert, bei dener die Förderung des Tabaks in Verdichtungscbenci erfolgt, deren trennender Zwischenraum sehr klein ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verteilen von zerteiltem Material, insbesondere von faserigem oder zerstükkeltern Tabak, die aus einem inhomogenen Matcrialitrom einen gleichmäßigen Materialstrom mit einem torbestimmten Querschnitt erzeugt, bestehend aus jpi Förderrichtung des Materialstroms paarweise ingeordneten Rotoren, deren Außendurchmesser in Förderrichtung abnimmt, wobei durch die Rotoren die Fördergeschwindigkeit in dem Maße vergrößert wird, wie sich der Förderquerschnitt zunehmend Itufenweise verringert, dadurch gekenn-X e i c h η e t, daß die beiden Rotoren (102,102'; 103, 103'; Ϊ04,104'; 105,105') eines Rotorpaares in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der sich in Förderrichtung bei jedem Rotorpaar jeweils verkleinert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rotoren der Rotorpaare zumindest im größeren Teil der Vorrichtung weniger schnell abnimmt als die Drehzahl der Rotoren zunimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein in Förderrichtung stromauf liegendes Rotorpaar aus Rädern mit Eackenförmigen Schaufeln besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Rotorpaare mit zacker.förmigen Schaufeln vorgesehen sind, die mit verhältnismäßig kleiner Drehzahl umlaufen, wobei die Rotoren der nachfolgenden Stufe die vorhergehende Stufe entleeren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Abstreifer (506,506'), die die letzte Stufe des in Förderrichtung stromauf liegenden Abschnitts entleeren.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im in Förderrichtung stromab liegenden Abschnitt der Vorrichtung schnellaufende, kleine Räder mit Schaufelblättern vorgesehen sind, die einander berührende Bereiche überstreichen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren in Förderrichtung mit ihren Schaufeln ineinandergreifend angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schutzgehäuse (100) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Schutzgehäuses aus einem biegsam verformbaren Material bestehen, an dem die Rotoren in ihrer Umlaufbewegung anliegen.

Fördergeschwindigkeit in dem Maße vergrößert wird. wieisich der Förderquerschnitt zunehmend stufenweise