DE4309430A1

DE4309430A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch Luft transportierbare flockige Materialien

Info

Publication number: DE4309430A1
Application number: DE19934309430
Authority: DE
Inventors: Leopold Jungbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1994-09-29

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum Sichten für im Luftstrom transportierbare Materialien wie Bettfedern, Daunen, Fasern und dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Das zu sichtende Material wird durch Ausnutzen der unterschiedlichen Sinkgeschwindigkeiten verschieden großer Materialteilchen in einer Sichtvorrichtung klassiert, in welcher der Transportluftstrom vertikal nach oben strömt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Transportluftstromes, welcher das Material nach oben trägt, ist durch die Querschnittsverteilung in der Sichtvorrichtung vorgegeben.

Zum Sichten von Bettfedern werden Schwerkraftsichter verwendet, bei denen die Bettfedern, welche zu sichten sind, mit einem Transportluftstrom zickzackförmig durch hintereinanderfolgende Sichtgutkammern hindurchgeleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit der Transportluft wird in den Sichtgutkammern durch Stellwände reguliert. Sie wird so eingestellt, daß sie in den aufeinanderfolgenden Sichtgutkammern abnimmt. Durch die Bauweise dieser Schwerkraftsichter bedingt erfährt der Transportluftstrom, welcher mit Sichtgut beladen ist, in jeder einzelnen Sichtgutkammer, an Ein- und Austritt eine Umlenkung von jeweils 180 Grad. Durch diese starken Umlenkungen des Transportluftstromes werden unkontrollierbare Sekundärströmungen und Strömungsablösungen verursacht, so daß in den Strömungsfeldern der Sichtgutkammern starke Geschwindigkeitsänderungen und teilweise große Rückströmgebiete auftreten. Die inhomogenen Strömungsfelder machen den Sichtvorgang zeitaufwendig und verschlechtern das Klassieren der Bettfedern. Schwerkraftsichter dieser Bauart beanspruchen außerdem einen großen Raumbedarf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein industriell verwertbares Klassierverfahren und Vorrichtung zu schaffen, welches ein schnelles und zuverlässiges Klassieren von im Luftstrom transportierbaren Materialien bei minimaler Baugröße der Sichtvorrichtung erlaubt.

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zum Sichten für im Luftstrom transportierbare Materialien wie Bettfedern, Daunen, Fasern und dergleichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.

Verfahren und Vorrichtung ermöglichen es von im Luftstrom transportierbare Materialien mit Hilfe der Schwerkraft zu klassieren. Die Vorrichtung besteht aus vertikal übereinander angeordneten Sichtgutkammern, deren Strömungsquerschnitte von unten nach oben hin zunehmen. Das zu klassierende Material strömt in der Vorrichtung mit dem Luftstrom vertikal nach oben, wobei die Strömungsgeschwindigkeit von Sichtgutkammer zu Sichtgutkammer mit Hilfe von Diffusoren verzögert wird. Die Diffusoren sind Teil der Sichtgutkammern. Zum Sichten wird die durch die Schwerkraft verursachte unterschiedliche Sinkgeschwindigkeit der verschiedenen Materialteilchen ausgenutzt. Die einzelnen Klassen der Materialteilchen steigen mit dem Luftstrom in der Sichtvorrichtung soweit nach oben, bis die Sinkgeschwindigkeit der Materialteilchen gleich der Strömungsgeschwindigkeit ist. Um in den Diffusoren ein Strömungsfeld zu erzeugen, welches frei von Strömungsablösungen und Rückströmgebieten ist, sind die Diffusorwände mit Ansaugschlitzen versehen. Durch die Ansaugschlitze wird den Strömungsgrenzschichten an den Diffusorwänden durch Anblasen kinetische Energie zugeführt, so daß in den Diffusoren Strömungsfelder vorliegen, bei denen die Strömungsgeschwindigkeiten über den gesamten Querschnitt annähernd konstant sind. Die zylindrischen Teile der Sichtgutkammern werden daher optimal angeströmt und man erzielt Strömungsfelder mit annähernd konstanter Geschwindigkeitsverteilung, was für die Qualität des Sichtvorganges von großer Bedeutung ist.

Hat sich eine bestimmte Menge an Teilchen in den Sichtgutkammern angesammelt, werden die Absperrklappen an Ein- und Austritt der Sichtgutkammern gleichzeitig verschlossen. Das in den Sichtgutkammern aufgefangene klassierte Material kann nun abgesaugt werden.

Da in der Sichtvorrichtung keine unkontrollierbaren Strömungsvorgänge auftreten können (Strömungsablösungen, Rückströmgebiete), kann die Klassifizierung des zu sichtenden Materials gegenüber bekannten Verfahren erheblich beschleunigt werden. Außerdem wird für die Sichtvorrichtung gegenüber bekannten Verfahren weniger Bauraum benötigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden am speziellen Beispiel der Bettfedernsichtung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung der Sichtvorrichtung,

Fig. 2 Querschnitt einer Sichtgutkammer,

Fig. 3 Sichtgutkammer mit verstellbaren Verdrängungskörper zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes,

Fig. 4 Sichtgutkammer mit verstellbaren Seitenwänden zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes,

Fig. 5 Sichtvorrichtung mit unsymmetrischen Querschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt zeigt den prinzipellen Aufbau der Sichtvorrichtung.

Das Sichtgut (14), im vorliegenden Fall Bettfedern, gelangt durch die Eintrittshutze (6) in die Rührwerkskammer (4). Mit Hilfe des Rührwerkes (5) werden die Bettfedern aufgewirbelt und gleichmäßig über die gesamte Breite der Sichtvorrichtung verteilt. Ein Teil des Staubes, welcher den Bettfedern naturgemäß anhaftet, fällt durch das Sieb (9) in die Staubkammer (8). Das in seiner Förderleistung regelbare Sauggebläse (20) erzeugt den Transportluftstrom (15), welcher durch den Einlaufschlitz (7) in die Sichtvorrichtung einströmt. Die zu sichtenden Bettfedern (14) werden in der Rührwerkskammer (4) von der Transportluft (15) erfaßt und von ihr durch den Übergangskanal (16) hindurch, entsprechend ihrer Klassierung in die Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) getragen. Da die Strömungsquerschnitte der einzelnen Sichtgutkammern (1, 2 und 3) von unten nach oben größer werden, nimmt wegen der aus der Strömungslehre bekannten Kontinuitätsbedingung, die Strömungsgeschwindigkeit des Transportluftstromes von Sichtgutkammer zu Sichtgutkammer ab.

Um unkontrollierbare Strömungszustände in den einzelnen Sichtgutkammern zu vermeiden, sind die Diffusoren (11, 12 und 13), welche in den Sichtgutkammern (1, 2 und 3) integriert sind, beidseitig mit den Ansaugschlitzen (31, 32 und 33) versehen. Mit der aus der Umgebung angesaugten Luft, welche durch die Ansaugschlitze (31, 32 und 33) strömt, werden die Strömungsgrenzschichten in den Diffusoren (11, 12 und 13) angeblasen und ihnen auf diese Weise kinetische Energie zugeführt. Dadurch verhindert man in den Diffusoren (11, 12 und 13) Strömungsablösungen und Rückströmgebiete. Die Ansaugschlitze (31, 32 und 33) sind so bemessen, daß die Strömungsgeschwindigkeiten des Luftstromes über die Querschnitte bei den einzelnen Diffusoren (11, 12 und 13) hinweg nahezu konstant sind. Bei Bedarf können mehrere Ansaugschlitze hintereinander in die Diffusorseitenwände eingebaut werden. Die Ansaugschlitze (31, 32 und 33) können auch verstellbar ausgeführt sein.

Das Sichtgut, welches sich aus Bettfedern unterschiedlicher Größe und Gewichts zusammensetzt, wird mit dem Transportluftstrom durch die Sichtvorrichtung gefördert und in den Sichtgutkammern (1, 2 und 3) klassifiziert. Die einzelne Bettfeder wird dabei in die Sichtgutkammer (1, 2 oder 3) getragen, in der ihre Fallgeschwindigkeit gleich der Strömungsgeschwindigkeit des Transportluftstromes ist. Auf diese Weise sammelt sich in jeder Sichtgutkammer (1, 2 und 3) eine Klasse von Bettfedern an, welche im Transportluftstrom schwebt. Hat sich in den Sichtgutkammern (1, 2 und 3) eine vorausbestimmte Menge im Luftstrom schwebender Bettfedern angesammelt, so werden die Absperrklappen (21, 22, 23 und 10) gemeinsam schlagartig geschlossen. Nach dem Schließen der Klappen (21, 22, 23 und 10) können die einzelnen Sichtgutkammern (1, 2 und 3) entleert werden.

Der Entleervorgang der Sichtvorrichtung wird an der Sichtgutkammer (2) beschrieben (Fig. 2). Während dem Entleervorgang der Sichtgutkammer (2) sind Schieber (28) und Verschlußklappe (35) geöffnet und die Absperrklappen (22, 23) geschlossen. Der Schieber (28) wird vom Schieberantrieb (27), die Verschlußklappe (35) vom Klappenantrieb (34) angetrieben. Die Bettfedern, welche sich in der Sichtgutkammer (2) befinden, werden von der durch den Einlauf (29) einströmenden Transportluft (37) erfaßt und durch die Rohrleitung (38) zu einer nicht dargestellten Abfüllstation gefördert. Die Transportluft (37) zum Entleeren der Sichtgutkammer wird in einem nicht dargestellten Sauggebläse erzeugt. Der Entleervorgang bei den Sichtgutkammern (1 und 3) gleicht dem der Sichtgutkammer (2). Es sei vermerkt, daß die Sichtvorrichtung mit beliebig vielen, hintereinander geschalteten Sichtgutkammern, ausgestattet sein kann.

Das Sieb (19) am Austritt aus der Sichtvorrichtung dient der Vergleichmäßigung der Transportluftströmung. Es ist mit einer Abklopfvorrichtung (18) mit Antrieb (17) ausgerüstet. Mit der Abklopfvorrichtung (18) kann eventuell am Sieb (19) anhaftendes Bettfedernmaterial abgeklopft werden. Dem Saugebläse (20) angeschlossen ist ein Schlauchfilter (24), welcher den von der Transportluft mitgeführten Staub zurückhält. Am Ende des Schlauchfilters (24) befindet sich ein Anschluß (25) für Behälter (26), in den der anfallende Bettfedernstaub eingefüllt wird.

Die Absperrklappen (21, 22 und 23), welche profiliert sein können, sind während dem Sichtvorgang so ausgerichtet, daß die Diffusoren (11, 12 und 13) optimal angeströmt werden. Damit man die im Luftstrom schwebenden klassifizierten Bettfedern in den einzelnen Sichtgutkammern (1, 2 und 3) auffangen kann, ist der nicht dargestellte Antrieb für die Absperrklappen (21, 22, 23 und 10) so ausgeführt, daß diese zum gleichen Zeitpunkt mit größtmöglicher Geschwindigkeit geschlossen werden können.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Sichtvorrichtung mit verstellbaren Verdrängungskörper (40) zeigt Fig. 3. Diese Art von verstellbaren Verdrängungskörper (40) kann in jede der Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) eingebaut werden. Der Verdrängungskörper (40) hat die Aufgabe, daß die Klassifizierung in jeder der Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) individuell eingestellt werden kann. Die Seitenwände (41) des Verdrängungskörpers (40) sind an der Zuströmseite elastisch und bilden ein Strömungsprofil. Damit kann die Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit entlang den Seitenwänden (41) stetig erfolgen. Die Verstellung des Verdrängungskörpers (40) erfolgt durch die Kinematik (42), welche vom Verstellantrieb (39) aus angetrieben wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Sichtvorrichtung mit verstellbaren Seitenwänden (43, 44) zeigt Fig. 4. Diese Art von verstellbaren Seitenwänden kann (43, 44) in jede der Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) ein- oder beidseitig eingebaut werden. Mit den verstellbaren Seitenwänden kann die Klassifizierung der Bettfedern in den einzelnen Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) individuell eingestellt werden. Der elastische Teil der verstellbaren Seitenwand (43) ist an der Zuströmseite fest mit der Außenwand der Sichtvorrichtung verbunden. Am hinteren Ende gleitet er auf dem verstellbaren Teil der Seitenwand (44). Durch diese Gestaltung ist ein stetiger Übergang zum Endquerschnitt der Sichtgutkammer gegeben. Die verstellbare Seitenwand (44) wird verstellt mit der Verstellvorrichtung (45), welche auch eine parallele Verschiebung gewährleistet. Die verstellbare Seitenwand (44) ist an der Oberseite mit dem Balg (46) abgedichtet.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Sichtvorrichtung in unsymmetrischer Bauweise zeigt Fig. 5. Bei dieser Bauweise sind die einzelnen Sichtgutkammern (47, 48 und 49) unsymmetrisch ausgeführt. Bei Verwendung einer Seitenwandverstellung gem. Fig. 4 ergibt sich bei dieser Bauweise ein besonders einfacher Aufbau.

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von im Luftstrom transportierbaren Materialien wie Bettfedern, Daunen, Fasern und dergleichen, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Material durch hintereinander folgenden Kammern (1, 2, und 3) mit jeweils größer werdenden Querschnitt in vertikaler Richtung gefördert wird,
- daß in die Sichtgutkammern (1, 2 und 3) die Diffusoren (11, 12 und 13) integriert sind, deren Seitenwände die Ansaugschlitze (31, 32 und 33) aufweisen,
- daß die die Sichtgutkammern (1, 2 und 3) Seitenwände (42, 43) aufweisen, welche ein- oder beidseitig verstellbar sind oder daß in die Sichtgutkammern (1, 2 und 3) ein verstellbarer Verdrängungskörper eingebaut ist.

2. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig viele Sichtgutkammern hintereinander geschaltet sein können.

3. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Ansaugschlitze in den Diffusoren (11, 12, 13) sich an den Strömungs- Grenzschichtbedingungen orientiert und beliebig groß sein kann.

4. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugschlitze in den Diffusoren (11, 12, 13) verstellbar sein können.

5. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappen (21, 22, 23 und 10) gemeinsam schlagartig geschlossen werden können.

6. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappen (21, 22 und 23) so angestellt sind, so daß Diffusoren (11, 12 und 13) optimal angeströmt werden.

7. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen, in die die Absperrklappen (21, 22 und 23) eingebaut sind, in jeder der Sichtgutkammern (1, 2 oder 3) unterschiedlich positioniert sein können.

8. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrklappen (21, 22 und 23) ein aerodynamisches Profil aufweisen können.

9. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sieb über der letzten Sortiergutkammer (3) angeordnet ist.

10. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (19) mit einer Abklopfvorrichtung (18) versehen ist.

11. Verfahren und Vorrichtung zum Sichten von durch im Luftstrom transportierbaren Materialien nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung des Sauggebläse (20) regelbar ist.