DE69115004T2

DE69115004T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aussortieren von schweren und leichten Partikeln aus Partikel-Material.

Info

Publication number: DE69115004T2
Application number: DE69115004T
Authority: DE
Inventors: Michael Patrick Parker
Original assignee: Rothmans International Ltd
Current assignee: Rothmans International Ltd
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2011-12-17
Also published as: ES2082160T3; DE69115004D1; EP0492925B1; EP0492925A2; EP0492925A3; DK0492925T3; GR3018964T3; IE74222B1; CA2058123A1; IE914421A1; CA2058123C; US5331978A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussortieren relativ schwerer und leichter Teilchen von Teilchenmaterial und ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf die Aussortierung unerwünschter Teilchen aus Tabakmaterial, beispielsweise aus geschnittenem oder ungeschnittenem Tabak, anwendbar. Solche unerwünschten Teilchen können "Schwermaterial", z.B. grob geschnittene Halmstücke, und/oder "Leichtmaterial", z.B. Staubteilchen sein. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf andere Teilchenmaterialien wie z.B. Gemüse, Papier und mineralische Materialien oder jedes andere Teilchenmaterial, das aussortiert werden soll, angewandt werden. Die Erfindung wird jedoch in bezug auf Tabakmaterialien beschrieben.
Bei der Verarbeitung werden verschiedene Tabakbestandteile in unterschiedlicher Weise behandelt, bevor sie zur Bildung der endgültigen Mischung kombiniert werden. Die Blättchen werden z.B. einer anderen Aufbereitung bzw. Behandlung unterzogen als die Stengel und auch feiner geschnitten. Wenn es zu Vermischungen von Tabakarten kommt, z.B. Stengel auf Blättchen oder Blättchen auf Stengel, treten nach dem Schneiden Probleme auf. Nach dem Schneiden werden einige der Stengel auf Blättchen so grob geschnitten, daß sie als unerwünschte Teilchen gelten; einige der Blättchen werden so fein geschnitten, daß sie in den späteren Verarbeitungsphasen zu Staub zerfallen. Für eine gleichbleibend hohe Qualität müssen sowohl die allzu großen als auch die allzu kleinen Teilchen aus dem Tabak entfernt werden, bevor dieser zu Zigarettenstangen verarbeitet wird.
Eine Möglichkeit zur Entfernung unerwünschter Teilchen ist in Zigarettenherstellungsmaschinen insoferne gegeben, als vor dem Bilden der nicht eingewickelten Zigarettenstange der Tabak durch einen Worfler geführt und luftgehoben wird. Beim Hindurchführen durch den Worfler werden einige schwere unerwünschte Teilchen entfernt. Beim Luftheben gelangen einige Staubteilchen durch die Maschinen und werden durch Filtration entfernt, bevor die Luft in die Atmosphäre ausgestoßen wird. Beide Verfahren sind ineffizient und entfernen nur einen Teil des vorhandenen unerwünschten Materials. Ihre Effizienz ist auch lastenabhängig, d.h. je mehr unerwünschtes Material vorhanden ist, desto geringer ist ihre Effizienz. Ihre Unterscheidung in den Worflern ist auch schlecht, wodurch annehmbares Material gemeinsam mit unerwünschtem ausgeschieden wird.
Ein weiteres Verfahren zur Entfernung von unerwünschtem Material ist beispielsweise die Aussortierung dieses Materials durch Lufthebung. Es gibt verschiedene Aussortierungsmöglichkeiten, die alle auf dem Prinzip beruhen, daß die schweren Teilchen von den leichten Teilchen getrennt werden können, indem sie durch einen sich bewegenden Luftstrom hindurchgeführt werden, der die leichten Teilchen zur späteren Trennung wegträgt, während die schweren Teilchen aufgrund ihrer Masse/aerodynamischen Eigenschaften zurückbleiben.
Da die leichten Teilchen üblicherweise der annehmbare und weniger robuste Anteil des Tabaks sind und die Luftgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 3000 Fuß/min oder höher liegen, führt diese Art der Aussortierung zu einer gewissen Verschlechterung der guten Tabakkomponenten. Wiederum ist die Unterscheidung zwischen schweren und leichten Teilchen aufgrund des aerodynamischen Abschattens und der sehr kurzen Aussortierungszeit schlecht.
US-4.646.759 zeigt eine Vorrichtung zur Aussortierung von Tabak in zwei Teile, z.B. in "Schwermaterial" und "Leichtmaterial". Der Tabak wird zu einer Aussortierungseinheit geführt, die einen Schüttelförderer aufweist; Luftströme, die durch die Fördertragfläche steigen, heben die leichteren Teilchen und tragen sie weg. Die zur Verwendung als Zigarettenfüller geeignetsten Teilchen werden in eine obere Sammelkammer weggezogen und dort auf einer Sammeltasse abgelagert, wodurch die schweren Teilchen getrennt abgeführt werden können.
Die Anmelder versuchten, einige der unerwünschten Merkmale der oben erwähnten Anordnungen in EP-A- 0.361.815, veröffentlicht am 4. April 1990, auszuschalten, die ein Verfahren zur Aussortierung unerwünschter Teilchen aus Wirttabakmaterial und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens aufzeigt. Die Vorrichtung umfaßt Mittel zum Fluidisieren des Materials zur Bildung eines Teppichs in einem Luftstrom, sowie Mittel zum gleichzeitigen Schütteln des Materials, um den Staub und schwere Teilchen freizusetzen, und zum Einstellen der Luftströmungsgeschwindigkeit des Luftstroms, um ein Ansteigen des Staubs und ein Absinken der schweren Teilchen vom Teppich zu bewirken. Es sind Mittel zur Entfernung des Staubs und der schweren Teilchen vorgesehen. Weiterentwicklungen dieses Verfahrens und dieser Geräte zeigten, daß die geschichteten Luftgeschwindigkeiten innerhalb und oberhalb der Tragfläche, die den Materialteppich bildet, durch die Steuerung der in die Mulden eindringenden Luft wirkungsvoller erzielt werden können. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine wirkungsvollere Vorrichtung der in EP-A-361815 beschriebenen Art bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Aussortierung von schweren und leichten Teilchen aus Teilchenmaterial bereitgestellt, umfassend das Fluidisieren und Schütteln des Materials, um ein Absinken der schweren Teilchen vom annehmbaren Material zu bewirken; vorgesehen sind eine Tragfläche, die ausgebildet ist, das Material an einem Empfangsende aufzunehmen, und Mittel zum Schütteln der Tragfläche, um eine längsseitige Bewegung des Materials entlang der Tragfläche bis zu einem Abgabeende zu bewirken, wobei die Tragfläche einige in Längsrichtung verlaufende Mulden aufweist, die durch Spitzen bzw. Scheitel getrennt sind, sowie Mittel, die für einen nach oben gerichteten Luftstrom in den Mulden sorgen, gekennzeichnet durch Mittel zur Bildung zweier oder mehrerer Schichtmaterial- Aussortierungszonen in jeder Mulde, um das Material zweimal oder öfters auszusortieren bzw. zu klassifizieren.
Schwere Teilchen, die von der oberen Schicht absinken, ziehen oft annehmbares Material mit nach unten. Aufgrund der Wirkung der zweiten niedrigeren Aussortierungszone und des Schüttelns ist die Möglichkeit gegeben, eine weitere Aussortierung vorzunehmen und gute Materialteilchen zurückzuhalten, die in der zweiten Aussortierungszone von den schweren Teilchen getrennt werden.
Es können Mittel zum Variieren der Geschwindigkeit der nach oben gerichteten Luft in jeder Mulde vorgesehen sein, um die zwei oder mehrere Schichtmaterial- Aussortierungszonen zu bilden.
Vorzugsweise besitzt jede Mulde Wände und eine Öffnung, die sich zwischen angrenzenden Spitzen bzw. Scheitel erstreckt, wobei der Luftstrom in jeder Mulde eine erste Aussortierungszone schafft, in der sich eine erste obere gewirbelte Aussortierungsschicht bildet, die einen Materialteppich bildet, von dem sich ein Teil in der Mulde unterhalb der Spitzen, jedoch beabstandet von einer zweiten, unteren, in der Mulde gebildeten Aussortierungszone befindet.
Die Geschwindigkeit der wirbelnden Luft, die in der Mulde nach oben gelangt, kann ausreichend sein, eine zweite untere Aussortierungszone zu bilden, um dann abzufallen und wieder zu einer Stelle anzusteigen, die nach oben weg von der zweiten Aussortierungszone beabstandet ist, um die erste obere Aussortierungszone zu bilden, und um dann beim Austreten aus der Muldenöffnung abzufallen.
Das Steuermittel kann die Form und/oder das Muster und/oder die Dimensionen von Luftöffnungen in den Wänden, Führungsmitteln zum Steuern des Luftstroms durch die Wandöffnungen, die Muldenform oder irgendeine Kombination davon aufweisen.
Die Querschnittsform der durch ihre Wände definierten Mulde kann einen Venturi- Lufttrichter enthalten.
In einer Ausführungsform bewirkt die zweite untere Aussortierungszone, daß jedes annehmbare Material, das möglicherweise mit den unerwünschten schweren Teilchen auf die erste obere Aussortierungszone absank, zurückkehrt; die zweite Aussortierungszone kann sich unterhalb des Venturi-Lufttrichters befinden.
Alternativ dazu kann die zweite Aussortierungszone unterhalb des Venturi-Lufttrichter angeordnet sein.
Auf Wunsch kann die durch ihre Wände definierte Mulde zwei Venturi-Lufttrichter enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform schafft die untere Aussortierungszone eine zweite Wirbel-Aussortierungsschicht, die sich unterhalb der ersten Wirbel- Aussortierungsschicht befindet und von der schwere Teilchen absinken.
Bei dieser Anordnung kann die zweite Aussortierungsschicht Material mit im wesentlichen gleichem Gewicht wie die erste Aussortierungsschicht oder mit etwas schwererem Gewicht tragen, und die zweite Aussortierungsschicht kann sich oberhalb des Venturi-Lufttrichters befinden.
Die Zunahme der Luftgeschwindigkeit zur Bildung der zweiten Schicht kann durch die Einschränkung des Luftstroms in die Mulde durch die gegenüberliegenden Seitenwände oberhalb des Venturi-Lufttrichters bewirkt werden.
Mittel können an einer mittleren Stelle in der Länge der Tragfläche vorgesehen sein, um ein Außerkraftsetzen der zweiten unteren Aussortierungsschicht und vor der Abladung ein Heben des Materials darin in die erste Aussortierungsschicht zu bewirken.
Die zweite Aussortierungsschicht kann durch die Ermöglichung einer Zunahme des zusätzlichen Luftstroms in die Mulde durch die Seitenwände außer Kraft gesetzt werden.
Es können Mittel zum Heben von Material, das durch eine oder beide der Aussortierungsschichten gefallen ist, zurück in eine Aussortierungszone zur erneuten Aussortierung vorgesehen sein.
Diese Konstruktion trägt zur Verhinderung des Verlusts von gutem Material bei, da die schweren Teilchen nach oben zurück in die Aussortierungszonen gehoben werden, wobei hier wiederum die Möglichkeit besteht, das an ihnen anhaftende gute Material auszusortieren.
Vorzugsweise werden die schweren Teilchen durch mechanische oder Luftrutschen oder Ablenker im unteren Teil der Mulde nach oben gehoben.
Die Vorrichtung kann Mittel zum Dreschen der schweren Teilchen an der Abladungsstelle und zum anschließenden Aussortieren von leichterem Material enthalten.
Somit wird sich beim Dreschen der schweren Teilchen zumeist leichteres Material freigesetzt, das zur weiteren Sortierung in der Vorrichtung rückgeführt oder zum abgeladenen Material hinzugefügt werden kann.
Vorzugsweise enthalten die Dreschmittel eine Hammermühle.
Die Erfindung kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden. Es folgt die Beschreibung einiger Ausführungsformen mittels Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigelegten Abbildungen, die die Vorrichtung zur Behandlung von Tabakmaterial darstellen und worin:
Fig.1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach EP-A- 0 361 815 ist, auf die die vorliegende Erfindung anzuwenden ist;
Fig.2 ein schematischer Querschnitt durch einen Teil der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung ist;
Fig.3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils des Fließbettbodens von Fig.1 ist;
Fig.4 eine schematische Ansicht der relativen Position eines Tabakteppichs auf dem in Fig. 1 dargestellten Fließbettboden ist;
Figuren 5, 6 und 7 schematische Darstellungen des Prinzips der progressiven Aussortierung von annehmbarem Tabakmaterial aus schwererem Material sind;
Fig.8 eine schematische Querschnittansicht einer Mulde in einer Tragfläche der vorliegenden Erfindung ist;
Fig.9 eine schematische Schnittseitenansicht einer Konstruktion einer Tragfläche mit den in Fig.8 dargestellten Mulden ist;
Fig.10 eine schematische Querschnittansicht entlang Linie X-X von Fig.13 durch eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Tragfläche ist, die auf das Einbringungsende gerichtet ist;
Fig.11 eine schematische Querschnittansicht entlang Linie XI-XI von Fig.13 durch die in Fig. 10 gezeigten Tragfläche ist, die auf das Entladungsende gerichtet ist;
Fig.12 ein Graph ist, der die relativen Luftgeschwindigkeiten durch die in Figuren 8, 10 und 11 gezeigten Mulden darstellt;
Fig.13 eine schematische Seitenansicht von Ablenkplatten zum Heben von Material von einer zweiten Schicht nach oben in eine erste Schicht ist;
Fig.14 eine schematische Ansicht einer Hammermühle am Abladungsende der Vorrichtung ist;
Fig.15 die Konstruktion eines "statischen Hammers" zeigt;
Fig. 16 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
Figuren 17 und 1 8 schematische Querschnitte weiterer Mulden konstruktionen sind;
Fig.19 eine schematische Schnittansicht einer dreiteiligen Aussonderungszone durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist.
Die in Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung entspricht EP-A- 0.361.815 und ist ein Beispiel einer Vorrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Wie dies aus Figuren 1, 2, 3 und 4 ersichtlich ist, umfaßt die Vorrichtung ein Zufuhrförderband 1, das zu behandelndes Tabakmaterial auf einer rüttelnden Fließbettfläche 2 transportiert. Auf Wunsch kann der das Förderband 1 verlassende Tabak durch einen Luftstrom gezupft werden, der das Ausbreiten, Trennen und Entwirren des Materials bewirkt. Wenn das Material die Tragfläche 2 erreicht, können Mittel vorgesehen sein, um es gleichmäßig auf der gesamten Tragflächenbreite zu verteilen, beispielsweise mittels einer Ablenkplatte (nicht dargestellt). Die Tragfläche 2 ist geneigt, und die Rüttelwirkung sorgt dafür, daß der Tabak entlang der Tragfläche befördert wird. Eine ausgebauchte Haube 3 ist vorhanden, und unterhalb der Haube ist eine Kombination perforierter und/oder perforierter und glatter und perforierter Tragflächen mit Schlitzen verwendet, um gemeinsam mit der Rüttelwirkung der Tragfläche und der aus einer Plenumkammer 4 unterhalb der Tragfläche 2 eingebrachten Luftgeschwindigkeit ein Fluidisieren des Tabaks zu bewirken. Luft wird durch geeignete Leitungen 5 aus einem Gebläse 6 in die Plenumkammer eingebracht.
Die Tragfläche unterhalb der Haube 3 ist gewellt, um an ihrer Spitze für eine höhere Luftgeschwindigkeit als in ihren Mulden zu sorgen. Schwere Teilchen fallen durch den verwirbelten Teppich des so gebildeten Tabaks, der durch die Luft und das Rütteln aufgezupft wird, und fallen in die Mulden zwischen den Spitzen bzw. Scheiteln des Wellbetts. Schlitze sind vorgesehen, durch die die schweren Teile fallen, und der Luftstrom durch die Schlitze ist so eingestellt, daß er das schwere, unerwünschte Material nicht tragen kann.
Kollatoren (in Fig.1 nicht dargestellt) sind unterhalb der Schlitze angeordnet, die das schwere Material zu einem Gang 7 an einer Seite der Tragfläche 2 transportieren, wobei das Material den Gang entlang zu einem Fenster 8 gelangt, durch das es auf ein Förderband 9 fällt. Das Förderband 9 hebt die Teilchen zu einem Aussortierer 10, wo der gesamte annehmbare Tabak in den schweren Teilchen abgetrennt und dem System wiederzugeführt wird, indem er durch eine Leitung 11 zu einem Trenner 12 gelangt, durch den er zum Beladeförderband 1 zurückkehrt. Schwere unerwünschte Teilchen fallen aus dem Boden des Aussortierers 10 und gelangen durch eine Leitung 13 zu einer Trenneinrichtung 14, aus der sie an 17 ausgestoßen werden. Ein Ausstoßgebläsefilter ist durch Bezugszeichen 1 5 gekennzeichnet. Die Rückkehr über die Leitung 16 erfolgt von der Trenneinrichtung 12 über die Trenneinrichtung 14 zum Gebläsefilter 15.
Leichte unerwünschte Teilchen wie z.B. Staub werden durch den Luftstrom über die Oberseite des gewirbelten Tabakteppichs gehoben und über die Ausstoßleitung 19, die von der Spitze der Haube 3 ausgeht, zu einem Gebläsefilter 18 gebracht. Da sich die Haube 3 von unten nach oben erweitert, verringert sich die Luftgeschwindigkeit darin von unten nach oben. Dies verhindert ein Heben des gewirbelten Tabakteppichs über die Fluidisierung und stellt sicher, daß aile annehmbaren Tabakteilchen, die in der gewirbelten Luft mitgerissen wurden, herausfallen, da sich ihre Geschwindigkeit verringert, bevor sie aus der Haube ausgestoßen wird.
Die zum Wirbeln des Tabakmaterials verwendete Luft kann eine bestimmte Temperatur oder relative Luftfeuchtigkeit besitzen, um die Endtemperatur und die Feuchtigkeit des Tabakmaterials am Abladungsende des Wirbelbetts 2 zu beeinflussen.
Während des gesamten Verfahrens wird ein Großteil des annehmbaren Tabaks auf einem Luftpolster getragen, das für das erforderliche Wirbeln sorgt; diese sanfte Abstützung verhindert eine Verschlechterung des Wirttabaks.
Fig.2 ist eine schematische Querschnittansicht eines Teils der Vorrichtung, wobei die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung ähnlicher Teile wie in Fig.1 verwendet werden. Es ist aus Fig.2 ersichtlich, daß der Rüttelboden 2 auf einem federnmontierten Rahmen getragen ist, mit dem er durch Fiberglasfedern 21 verbunden ist. Die Tragfläche wird durch einen in Fig.1 dargestellten Antriebsarm 22 in Schwingung versetzt, und die Sammeleinrichtungen des "Schwermatenals" sind als Kanäle 23 angezeigt. Die gereinigten, geschnittenen Blättchen, die aus der Tragfläche kommen, werden zu einem Entfernungsförderband 24 befördert. Bezugszeichen 25 zeigt eine Ablenkplatte in der Plenumkammer an, die die Luft verteilt; Bezugszeichen 26 kennzeichnet eine weitere Ablenkplatte in der Basis der Tragfläche. Die gefaltete Platte besteht vorzugsweise aus einem 10% offenen Siebblech und ist durch Bezugszeichen 27 gekennzeichnet, obwohl größere oder kleinere Perforationskerne verwendet werden könnten.
Ein Luftablenker 28 ist im oberen Teil der Haube 3 vorgesehen, und Ablenkplatten sind durch das Bezugszeichen 29 angezeigt.
Die Konstruktion des Rüttelbodens geht genauer aus Figuren 3 und 4 hervor. Fig.3 zeigt die Wellbodenoberfläche, wobei die Spitzen hzw. Scheitel der Wellungen durch Bezugszeichen 30 und die Mulden durch Bezugszeichen 31 gekennzeichnet sind. Der Boden 32 jeder Mulde ist flach, und die ganze Konstruktion besteht aus perforiertem Material, sodaß ein Luftstrom hindurchgelangen kann. Wie dies aus Fig.2 ersichtlich ist, wird die gewellte Oberfläche auf den perforierten Kanälen 23 getragen, die auf jeder Seite mit längsseitig verlaufenden Kastenquerschnittgängen verbunden sind. Eine Betrachtung von Fig.3 zeigt, daß eine Reihe an Schlitzen 37 vorgesehen ist, die sich in einem Winkel über die Tragfläche erstreckt, wobei jeder Schlitz am Boden einer der Mulden 31 angeordnet ist. Ein Sammelkanal 23 befindet sich unterhalb jeder Schlitzreihe. Die Kanäle 23 bestehen aus perforiertem Material, sodaß ein geeigneter Luftstrom durch sie zum Wirbelbett gelangen kann.
Fig.4 zeigt, wie der durch Bezugszeichen 45 angezeigte Teppich des Tabakmaterials durch das Wirbelbett in Beziehung zur Welloberfläche, die durch den Bettboden gebildet wird, gesetzt wird. Etwa ein Drittel des Teppichs ragt in die Kanäle unterhalb der Spitzen, obwohl zu beachten ist, daß große Fragmente von der Unterseite herabfallen (angezeigt durch Bezugszeichen 47) und Staub und andere kleinere Fragmente (angezeigt durch Bezugszeichen 48) über diese nach oben steigen. Da sich die Spitzen die Tragfläche in den Materialteppich erstrecken, wird das Vibrieren der Tragfläche auf das Material übertragen, wodurch es gezupft wird, während es sich in einem Fluidzustand befindet. Da die Vibration auf den Materialteppich übertragen wird, wird dieser das Förderband entlangbewegt, wodurch man einen raschen Materialdurchsatz sicherstellen kann. Man stellte fest, daß eine relativ dünne Matenalschicht, die rasch durch die Fördereinrichtung transportiert wird, wirkungsvoller ist, als wenn eine viel dickere Schicht bei niedrigerer Geschwindigkeit bewegt wird.
Aufgrund der Winkelkonstruktion der Sammelkanäle 23 wird schweres Material, das durch die Öffnungen 37 fiel, über die Tragfläche und in die Gänge transportiert. Da die gesamte Tragfläche vibriert, wirkt der Gang 37 nun als Fördereinrichtung, um das schwere Material zur durch Bezugszeichen 8 in Fig.1 angezeigten Position zu bewegen, sodaß es entfernt werden kann.
Untersuchungen zeigten, daß die allmähliche Aussortierung von annehmbarem Tabakmaterial aus dem schwereren Material nach und nach erzielt werden kann; Figuren 5, 6 und 7 zeigen solche progressiven Aussortierungsprinzipien.
In diesen drei Figuren ist eine perforierte Mulde durch Bezugszeichen 100 gekennzeichnet, die Spitzen an jeder Oberseite der Mulde sind durch Bezugszeichen 101 gekennzeichnet, und Luft wird durch eine Leitung 102 mit Ablenkseitenwänden 103 und 104 zur Muldenunterseite geführt.
Fig.5 zeigt vier Phasen der allmählichen Änderung der Form der Mulde 100. Oben in der Figur weist die Mulde eine flache, gekrümmte Form auf und wird immer gekrümmter, wodurch die Kurve immer steiler wird, wie man dies am unteren Ende der Figur sieht. Mit einem durch den Pfeil 105 gekennzeichneten konstanten Luftstrom trennt sich das leichtere annehmbare Tabakmaterial (angezeigt durch Bezugszeichen 106> nach und nach vom schwereren Material 107; unten in der Figur sieht man, daß das leichte annehmbare Material 106 im oberen Teil der Mulde zwischen den Spitzen 101 blieb, und daß das schwere Material 107 nun am Muldenboden klar davon beabstandet ist.
Fig.6 ist eine ähnliche schematische Darstellung, die zeigt, wie mit einer Mulde, die im wesentlichen so geformt ist, wie man dies im unteren Teil von Fig.5 sieht, die Trennung durch allmähliche Vergrößerung des Luftvolumens, das der Unterseite der perforierten Form zur Verfügung steht, erzielt werden kann. Oben in der Figur ist der Lufteinlaß für den Luftstrom 105 relativ klein, doch unten erstreckt sich der Lufteinlaß über die gesamte Leitungsbreite.
Fig.7 zeigt, wie die kombinierte Steuerung des Luftvolumens durch Einleitungsgröße und die Verteilungssteuerung durch die Leitungsform eine Aussortierung erzielen kann. Die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, um ähnliche Merkmale anzugeben. Man beachte, daß die unterste schematische Darstellung in Fig.7 nicht maßstabsgetreu ist, wobei die Breite der Muldenöffnung der in den schematischen Darstellungen darüber entsprechen soll. Daraus ergibt sich, daß bei dieser letzten Anordnung die Basis der Leitung breiter als die Breite der Muldenäffnung zwischen den Spitzen 101 ist.
Alternativ dazu kann die Breite der Muldenöffnung kleiner sein als in den Abbildungen darüber, wobei dies anzeigt, daß eine allmähliche Aussortierung individuell oder durch eine Kombination einer allmählichen Zunahme der Krümmung des perforierten Materials und eine Zunahme des Luftvolumens (und daher des Luftdrucks) darunter oder durch eine Zunahme der Luftgeschwindigkeit an den Spitzen der Krümmung durch Verringerung der Krümmungsbreite in diesem Bereich erfolgen kann.
Aus Figuren 5, 6 und 7 ist ersichtlich, daß die Verwendung von Ablenkwänden 103 und 104 eine wirkungsvolle Steuerung des Luftstroms durch die Boden- und gegenüberliegenden Seitenwände der Mulde ermöglicht, um eine genaue Steuerung der Aussortierung zu ergeben. Die durch das annehmbare Material gebildete Aussortierungsschicht wird durch die Geschwindigkeit des Luftstroms unmittelbar darunter gehalten, wobei dieser Luffstrom nicht ausreicht, das schwere Material 107 zu heben.
Bei Anwendung in Betriebskonstruktionen kann das schwere Material durch jede herkömmliche Anordnung, z.B. durch Öffnungen im Muldenboden (siehe Fig.4) entfernt werden.
Bei einigen Tabakmaterialien ist es wünschenswert, Mittel zur Verfügung zu stellen, um eine erneute Aussortierung des guten Materials, das unbeabsichtigt auf den Muldenboden absank, zu ermöglichen, da das schwere Material gutes Material mit hinunterziehen kann. Fig.8 zeigt eine erfindungsgemäße Konstruktion, die dies ermöglicht und in der oben beschriebenen und in der in Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung zur Anwendung kommen kann.
Fig.8 ist ein Querschnitt einer Mulde in einer Tragfläche, wobei die Mulde durch Bezugszeichen 100 angeführt ist. Die Mulde besitzt gegenüberliegende Seitenwände 110 und einen unteren Abschnitt 111, der so geformt ist, daß er einen durch Bezugszeichen 112 gekennzeichneten Venturi-Lufttrichter bildet. Der Boden 113 der Mulde wird durch ein perforiertes Gitter 114 gebildet, das so geformt ist, daß es im Muldenboden einen Kanal 115 bildet. Der Bereich zwischen dem Gitter 114 und dem Eingang zum Venturi-Trichter 113 fungiert als eine sich längsseitig erstreckende Rüttelkammer 116. Der obere Abschnitt der Mulde 100 ist durch gewinkelte Wände 117 ausgebildet, die Spitzen bzw. Scheitel zwischen den Mulden bilden. In Fig.8 sind zwei Spitzen an jeder Muldenseite angeordnet.
Die Seitenwände 110 und der Teil des unteren Abschnitts 111, der nicht den Venturi- Trichter darstellt, sind perforiert, und Luftführungsmittel werden durch sich längsseitig erstreckende Ablenkmittel in Form beabstandeter Ablenkwände 118, 119 gebildet, die sich von den Punkten nach unten erstrecken, wo die Seitenwände 110 mit den oberen Wänden 117 verschmelzen, d.h. unmittelbar unterhalb der Spitzen zu Punkten, die im wesentlichen auf gleicher Höhe wie der Boden 113 der Mulde liegen.
Luft wird Luftsteuerungskammern 120, 121, die durch die Ablenkwände 118, 119 gebildet sind, durch perforierte Wände 122, 123 von einer Plenumkammer 124 unterhalb der Tragfläche zugeführt, wobei der Lufteintritt durch die Pfeile 125 angezeigt ist.
Das durch die geformte Mulde 100 auf jeder Seite des Venturi-Lufttrichters 112 fließende Luftvolumen wird durch die Ablenkplattenwinkel/Perforationsmuster/offene Steuerkammern 120, 121 gesteuert, die durch die Ablenkplatten um die Mulde 100 ausgebildet sind.
Der geeignete Luftdruck für die Luftsteuerkammern 120, 121 um die Mulde sowie die Muldenform schaffen eine erste gewirbelte Aussortierungszone, die durch die unterbrochenen Linien 126 angezeigt ist Tabakmaterial bildet in dieser Zone eine Schicht in Form eines Teppichs, wobei sich dessen unterer Abschnitt unterhalb des Niveaus der Spitzen in die Muldenöffnung erstreckt und die Luftgeschwindigkeit solcherart ist, daß das durch Bezugszetchen 127 abgebildete schwere unerwünschte Material nach unten sinkt. Dieses unerwünschte Schwermaterial 127 fällt durch die Venturi-Trichter 112 in die Rüttel kammer 116. Die Geschwindigkeit der durch das Gitter 114 in die Kammer 116 eindringenden Luft steuert die Geschwindigkeit der Luft, die sich unterhalb eines in der Abbildung angeführten Punkts A befindet. Wie man sieht, ist dieses perforierte Gitter 114 als Kanal ausgebildet, sodaß sich die Halme darauf in Längsrichtung orientieren und unterhalb des Punkts A niederlassen können.
Ein gutes Blättchenstück jedoch, das möglicherweise durch einen Haim hinunterzogen wurde oder durch den Venturi-Trichter 112 fiel, wird durch die Turbulenz im Bereich A auf den durch Buchstaben B gekennzeichneten Bereich gehoben und gelangt anschließend, wenn es leicht genug ist, zurück zum Venturi-Trichter 112 zu Punkt C, wo es zurück in den Hauptluftstrom in der Mulde ausgestoßen wird, um zum Teppich 126 aufzustei gen, sodurch nur das schwere unerwünschte Material im Kanal verbleibt.
Man sieht also, daß diese Konstruktion zwei Aussortierungszonen bietet, wobei sich die erste davon auf der Höhe des Teppichs 126 befindet und die zweite unterhalb des Venturi-Lufttrichters 112 in der Kammer 116 angeordnet ist.
Für Einstellungszwecke können sowohl das perforierte Gitter 114 als auch/oder die perforierten unteren Wände 122, 123 maskiert sein.
Auf Wunsch kann die Luftöffnung in der Muldenwand gemustert sein und/oder unterschiedliche Dimensionen aufweisen, um für einen gesteuerten Strom zu sorgen. Mittels einer solchen Musterung ist es möglich, auf die Ablenkwände 118, 119 zu verzichten, die in der gezeigten Konstruktion als Luftlenkeinrichtungen dienen.
Der Abschnitt 128 der Wände 11, 112 unterhalb des Gitters 114 ist fest, um eine Luftlenkung in das geformte Gitter zu ermöglichen.
Fig.12 ist ein Graph, in dem die relativen Luftgeschwindigkeiten an den verschiedenen Punkten durch die Mulde entlang der durch die durchbrochene Linie 129 in Fig.8 gezeigten Mittellinie als durchgehende Linie dargestellt sind. Man sieht, daß der Venturi-Trichter, der das leichte Material aus der Wirbelkammer 116 hebt, eine erhöhte Luftstromgeschwindigkeit zwischen Punkt A und Punkt C schafft; es ist ein geringer Geschwindigkeitsabfall festzustellen, wenn die Luft Punkt C verläßt, doch die Geschwindigkeit steigt dann wieder auf Punkt E, der die untere Höhe der Zone 126 darstellt. Dann sinkt die Luftgeschwindigkeit wieder zu Punkt G ab, sodaß die Zone 126 in der erwünschten Position gehalten wird, d.h. daß ihre untere Höhe innerhalb der Muldenöffnung liegt. Die untere Höhe der Zone ist durch eine durchbrochene Linie 126 in Fig.12 gekennzeichnet.
Fig.9 ist eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung, aus der ersichtlich ist, daß das durch Bezugszeichen 130 angezeigte schwere Material durch das kanalförmige Gitter 114 zum Abladungsende der Tragfläche gebracht und an Punkt 131 abgeführt werden kann. Das durch Bezugszeichen 132 gekennzeichnete gute Material wird auf einer höheren Ebene von der Tragfläche abgenommen und an Punkt 133 abgeleitet, wobei ein geeignetes Gitter 134 zur Aufnahme und Trennung der zwei Schichten vorgesehen ist.
Diese Konstruktion eignet sich dann, wenn der Venturi-Lufttrichter sich über die gesamte Muldenlänge erstreckt, oder auch für eine lange Endableitungsöffnung verwendet wird. Wenn die Konstruktion als Endableitungsöffnung in Kombination mit anderen Konstruktionen verwendet wird, würden die Abnahmeanordnungen mit einem Luftstrom eingestellt werden, der so ausgebildet ist, daß nur größeres Schwermaterial durchgelassen wird. Der Luftstrom durch das Venturi-Lufttrichter am Entladungsende der Tragfläche kann so angeordnet sein, daß er höher als an ihrem freien Ende ist; dies erfolgt einfach durch Maskieren oder Vornehmen der jeweiligen Änderung der Geometrie der Formen unterhalb des Venturi-Lufttrichters.
Figuren 10 und 11 zeigen eine alternative Konstruktion, in der die zweite gewirbelte Aussortierungszone in den Mulden oberhalb der Venturi-Trichters angeordnet ist, sodaß sie eine zweite untere Aussortierungsschicht bildet.
Fig.10 ist eine schematische Schnittansicht hin auf das Abladungsende der Tragfläche, wobei die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung ähnlicher Teile wie in Fig.8 verwendet werden. In dieser Konstruktion ist der Teppich des Tabakmaterials wiederum durch Bezugszeichen 126 angezeigt, wobei sich der untere Abschnitt davon unterhalb der Höhe der Spitzen und in die Öffnung jeder Mulde erstreckt. Es ist aus Fig.10 ersichtlich, daß die Muldenform insoferne anders ist als in Fig.8, als der Venturi- Lufttrichter 130 einen längeren, sich verjüngenden Abschnitt aufweist, der durch Bezugszeichen 131 angeführt ist. In dieser Konstruktion besteht der Muldenteil unmittelbar oberhalb des Venturi-Trichters entweder aus einem festen Material, oder er ist in feste Abdeckungen 132 eingeschlossen, sodaß zusätzliche Luft nur in einer Entfernung oberhalb der Venturitrichteröffnung in die Mulde 100 eintritt. Der untere Teil des Venturi-Lufttrichters 131 endet in einer unteren perforierten Wand 133, die gemeinsam mit den unteren Seitenwänden des Venturi-Trichters einen Kanal bildet.
Bei dieser Konstruktion ist die Luftstromgeschwindigkeit durch jeden Kanal 100 so, wie sie durch die durchbrochene Linie 135 und den oberen Teil der durchgehenden Linie 136 im Graph von Fig.12 angezeigt wird. Anhand des Graphs sieht man, daß der Luftstrom hin zur Öffnung des Venturi-Trichters 130 an Geschwindigkeit zunimmt, wo er zum Erliegen kommt und dann wieder zur Höhe E ansteigt, wo er wieder bis G absinkt, wie dies durch die durchgehende Linie 136 im Graphen angezeigt wird. Die erste Geschwindigkeitszunahme zum Wert C und die anschließende Abnahme bildet eine zweite Schicht 137 des Tabakmaterials, das von der oberen Schicht 126 absank. Beim Betrieb wird daher das auf die Tragfläche aufgebrachte Material gerüttelt und gewirbelt; schweres Material, das möglicherweise gutes Material mit nach unten zieht, fällt in die Mulden und wird beim Passieren der zweiten Aussortierungszone erneut aussortiert, jedoch dieses Mal wirkungsvoller, da weniger Material vorhanden ist und die Chancen einer besseren Trennung höher sind. Schweres unerwünschtes Material fällt von dieser zweiten Schicht wieder auf die Muldenbasis und in den Kanal oberhalb der perforierten Basis 133.
Aus der im Graph gezeigten Anordnung ist ersichtlich, daß die Luftgeschwindigkeit im Venturi-Trichter etwas höher ist als die Geschwindigkeit auf Höhe E, sodaß etwas schwereres Material auf der zweiten Schicht 137 gemeinsam mit dem leichten Material zurückgehalten wird. Dies bietet eine weitere Gelegenheit der Aussortierung unerwünschten Materials und des Zurückhaltens eines Teils davon, der ansonsten in der oberen Aussortierungsschicht 126 ausgestoßen würde. Auf Wunsch kann jedoch der Luftstrom so angeordnet sein, daß das zurückgehaltene Material in der zweiten Schicht 137 das gleiche oder sogar ein etwas geringeres Gewicht als jenes in der Schicht 126 aufweist.
Fig.11 ist ein schematischer Querschnitt der Tragfläche, der auf das Entladungsende gerichtet ist; die Konstruktion ist im wesentlichen genauso wie in Fig.10, doch in diesem Fall sind die Wände der Kanäle unmittelbar oberhalb der Venturi-Lufttrichters 130 nicht abgeschlossen, sodaß ein erhöhter Luftstrom durch die perforierten Seitenwände 110 der Kanäle im Vergleich zum Luftstrom in Fig.10 festzustellen ist. Die Geschwindigkeit des Luftstroms ist im Graph von Fig.12 durch die Punkt-Strich-Linie 140, einen Teil der durchbrochenen Linie 135 und den unteren Teil der durchgehenden Linie 136 dargestellt. Man sieht, daß die Luftgeschwindigkeit durch den Venturi-Trichter und den perforierten Teil der Mulden hinauf kontinuierlich ansteigt, da zusätzliche Luft durch die perforierte Wand zugeführt wird. Dieser Strom kommt oberhalb der Höhe E zum Erliegen, um die obere Schicht 126 abzustützen.
Die zwei Konstruktionen werden gemeinsam in der schematischen Seitenansicht in Fig.13 gezeigt. Die in Fig.10 dargestellte Tragflächenkonstruktion erstreckt sich vom Ladeende 141 der Tragfläche bis zu einem Punkt an einer Stelle etwa zwei Drittel entlang ihrer Länge zu ihrem Abladeende 143 (angezeigt durch Bezugszeichen 142).
Der Rest der Tragfläche ist - wie aus Fig.11 ersichtlich - bis zu einem Punkt konstruiert, an dem das Schwermaterial abgeladen wird. Die Vergrößerung des perforierten Bereichs und daher des Luftstroms hebt die zweite Schicht zur ersten hoch. In Figuren 10 oder 11 gibt es keine Ablenkplatten, sie sind aber in Fig.13 angezeigt. Diese Ablenkplatten 144, 145 erstrecken sich von der Ebene der Öffnung des Venturi-Trichters 130 nach unten und sind im letzten Teil der Tragfläche angeordnet, deren Konstruktion so wie in Fig.1 1 ist. Die Ablenkplatten 144 bewirken zunächst ein Hochheben von jeglichem in der zweiten Schicht 137 übriggebliebendem Material auf die obere Schicht 126. Weiters bewirkt die Ablenkplatte 145 ein Hochheben des gesamten verbleibenden Materials, das der Ablenkplatte 144 entkam, und zumeist auch ein Heben der Ebene des ersten Teppichs. Wie dies aus Fig.13 ersichtlich ist, bildet dies eine Schicht aus annehmbaren Material, die an 146 abgeleitet wird, und eine Schicht Schwermaterial in der unteren Mulde jedes Kanals, das an 147 abgeführt wird.
Wie man in Fig.13 sieht, gibt es zwei Ablenkungsrutschen 148 und 149, die sich im Kanal im unteren Teil der Mulde in der in Fig.10 dargestellten Konstruktion befinden.
Diese Rutschen bewirken, daß das sich bewegende Material im Kanal auf die zweite Schicht ansteigt und helfen so, gutes Material zu entfernen, das durch anhaftendes schweres Material in die Kanäle getragen wurde, und überprüfen auch die Unterscheidung des Materials, das sich im Kanal befand.
Man beachte, daß die Rutschen dieser Art Teil jeder der oben beschriebenen Tragflächen sein können, ob sie eine zweite luftgebildete Aussortierungszone aufweisen oder nicht. Rutschen dieser Art könnten in der in Fig.4 dargestellten Konstruktion enthalten sein, um eine zweite Aussortierungszone zu bilden.
Wenn diese Rutschen in der in Fig.8 dargestellten Anordnung eingebaut sind, unterstützen sie lediglich die zweite Aussortierungszone in der Kammer 116, doch wenn sie in die in Fig.10 dargestellte Konstruktion eingebaut sind, schaffen sie eine dritte Aussortierungszone im Boden jeder Mulde.
Fig.14 ist eine schematische Ansicht einer Hammermühle, die am Abladungsende der Vorrichtung vorhanden ist und auf das schwere Material einwirkt, um leichtes Material, kleines Material und unerwünschtes schweres Material zu bilden. Die Hammermühle ist eine Mühle des Kipphammer-Typs und ist durch Bezugszeichen 150 angezeigt. Der Hammer befindet sich auf der Höhe des Bodens der Kanäle in den Mulden, die in Fig.14 durch Bezugszeichen 151 angezeigt ist. Der Hammer wirkt auf das schwere Material ein, das Halme und andere Teile umfaßt und drischt sie, um leichtes, kleines und unerwünschtes schweres Material zu bilden. Das Vibrieren der Tragfläche befördert das gedroschene Material zu einer erste geneigten Rutsche 152, die eine perforierte Oberfläche aufweist. Luft wird von der Plenumkammer dorthin geführt, wobei der Luftstrom durch Bezugszeichen 153 gekennzeichnet ist. Der Luftstrom bläst das leichte Material weg vom anderen Material und eine Rutsche 154 hinauf bis zu einem Abladepunkt 155. Das unerwünschte schwere Material und das kleine Material fallen auf eine weitere perforierte Rutsche 156, durch die das kleine Material fällt, um eine Schicht 157 und einen Träger 158 zu bilden; das verbleibende unerwünschte schwere Material fällt weg (angezeigt durch Bezugszeichen 159).
In dieser Anordnung ist das gute, aus der oberen Schicht 126 empfangene Material durch Bezugszeichen 160 angezeigt und wird auf einer höheren Ebene durch einen geeigneten Träger oder Förderer 161 weggetragen.
Die leichten und kleinen Teilchen können entweder dem guten Material 160 beigegeben oder zur Wiederaussortierung zurück zur Tragfläche gebracht werden.
Fig.15 zeigt die Konstruktion eines Hammers. der mit Hilfe der Bewegung der vibrierenden Tragfläche eine Hammerwirkung erzielt. Diese Hammer umfaßt ein festes Hammerelement 160, das durch geeignete Mittel 161 starr montiert ist. Das Ende der kütteltragfläche ist durch Bezugszeichen 162 angezeigt und besitzt eine starr befestigte Tasse 163. Die Tasse ist stabil konstruiert, um das Hämmern, dem sie ausgesetzt wird, auszuschalten. Die gleichen Bezugszeichen werden in dieser Figur verwendet, um ähnliche Teile wie die in Fig.14 dargestellten anzuzeigen. Die starre Tasse 163 besitzt eine perforierte Rutsche 152, durch die ein Luftstrom 153 hindurchgehen kann. Die Rutsche 154 ist auch vorgesehen, doch in dieser Konstruktion leitet ein Siebblech 164 zusätzliche Luft aus der Plenumkammer zu einer zwischen den Rutschen 152 und 154 ausgebildeten Öffnung 168. Nur schwere Teilchen können durch diese Öffnung 168 gelangen; leichte Teilchen werden nach oben über 154 gehoben. Das durch 169 abgebildete Schwermaterial kann dann zur Aussortierung der großen von den kleinen Teilchen auf das Sieb 156 fallen (siehe Fig.14).
Bei der Verwendung reicht die Bewegung der vibrierenden Tragfläche aus, um ein wiederholtes Annähern der Tasse 163 an das fixe Hammerelement 160 zu bewirken, sodaß Material, das zwischen den Oberflächen 165 und 166 geführt wird, nach Bedarf gehämmert wird. Das gehämmerte Material bewegt sich nun über den flachen Bereich 167 auf die Rutsche 152, wo der Luftstrom die leichten Teilchen, die zur und über die Rutsche 154 gelangen, aussortiert.
Man beachte, daß eine Hammermühle der oben beschriebenen Art in jeder der oben erläuterten Konstruktionen (einschließlich der Konstruktion der Figuren 1 bis 4) als Form der Endbearbeitung für das Schwermaterial eingebaut sein könnte.
Fig.16 ist eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In dieser Abbildung zeigen die Pfeile 200 das in die Vorrichtung eingebrachte Tabakmaterial an. Die Stelle 201 zeigt einen Bereich an, wo der Luftstrom ein Hochschleudern des einlangenden Tabaks bewirkt; Pfeil 202 zeigt den in die Mulden in der vibrierenden Tragfläche 203 eintretenden Tabak an. Die erste Aussortierungsschicht oder der Teppich ist 204, und Pfeil 205 zeigt das Schwermaterial oder die unerwünschten schweren Teilchen an, die zum Muldenboden absinken. Der untere Bereich 206 zeigt jenen Teil der Mulden an, wo das Säubern des unerwünschten schweren Materials stattfindet.
Die Luft für die Venturi-Lufttrichter und die Schichtwirkung dringt in die Vorrichtung ein, wie dies durch Pfeil 207 angezeigt wird.
Der Bereich 208 zeigt, wo die zweite Schicht bereits auf die erste Schicht gehoben wurde, doch es findet in den Venturi-Trichtern selbst noch immer eine gewisse Aussortierung statt, wobei dies ein Ergebnis der verschiedenen Rutschen und der Luftströmungseffekte ist. Die durch Bezugszeichen 209 gekennzeichnete Zone ist im wesentlichen neutral, wobei sich das Material guter Qualität (die Blättchen) daran entlangbewegt, obwohl an 210 noch eine gewisse Schleuderwirkung festzustellen ist. Die Abladung der Blättchen ist durch Pfeil 211 angezeigt, das Dreschen durch die Hammermühle ist an 212 angezeigt. Die abgeführten leichten Teilchen befinden sich an der Position des Pfeils 213, das Kleinmaterial bei Pfeil 214 und das schwere, unerwünschte Material bei Pfeil 215. Die aus der Vorrichtung austretende Luft ist durch Pfeil 216 gekennzeichnet.
Figuren 17 und 18 sind schematische Schnittansichten weiterer erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit zwei Venturi-Trichtern, die zeigen, wie das Luftgeschwindigkeitsprofil, das für das Funktionieren des Fließbetts erforderlich ist, auch durch ein ausgewähltes Ablenken über einem flachen Siebblech erzielt werden kann. In der in Fig.17 dargestellten Ausführungsform besitzt das Bett einige in Längsrichtung verlaufende Schienenelemente 270, 271, 272, die so geformt sind, daß sie gemeinsam die Muldenseitenwände und -spitzen bzw. -scheitel bilden. Jede Mulde 100 weist untere zusammenlaufende Seitenwände 273, 274 auf, die eine Öffnung 275 an ihren oberen Enden bieten. Die Wände laufen dann auseinander, kommen an 276 und 277 wiederum zusammen und laufen dann wieder auseinander, um die oberen Wände 278, 279 zu bilden, die eine Öffnung 280 zur Mulde 100 bieten. Luft wird durch die Mulden 100 von einer Plenumkammer 281 zugeführt. Aufgrund der Muldenform fungieren die Öffnung 275 und die Öffnung 280 als Venturi-Lufttrichter. Die Luft wird auf ihrem Weg nach oben durch die Öffnung 275 beschleunigt, dann verlangsamt, dann die Öffnung 280 hinauf beschleunigt und dann wiederum verlangsamt, wenn sie durch die Öffnung austritt, die in der in Fig.17 dargestellten Konstruktion eine flache Glockenform aufweist. Aussortierungszonen sind oberhalb oder in die Öffnung beider Venturi- Trichter ragend an 283 und 284 ausgebildet. Selbst wenn Formen mit mehreren Seiten verwendet werden, ist diese Art der Einheit relativ billig herzustellen und wäre bei Anwendungen, wo die Kosten entscheidend sind, eine geeignete Konstruktion. Das Schwermaterial kann an jedem beliebigen zweckmäßigen Punkt entweder durch Öffnungen in der perforierten Basiswand 282 oder durch das Führen des Schwermaterials zum Tragflächenende entfernt werden.
Fig.18 zeigt eine weitere Konstruktion eines ähnlichen Typs, doch in diesem Fall sind die Schienenelemente 285, 286, 287, 288 so geformt, daß sie zwischen den oberen Wänden 289, 290, 291, 292 jeweils oberhalb der Venturi-Lufttrichteröffnungen 293, 294 einen tieferen glockenförmigen Abschnitt bieten. Die Wände beginnen bei 295, 296 und 297, 298 zusammenzulaufen.
Obwohl die Schienenabschnitte - wie aus der Figur ersichtlich ist - feste Wände besitzen, können Entlüftungen in den Mulden auf Wunsch vorgesehen sein, um den Luftstrom weiter zu verbessern; die Entlüftungen können in einem Muster angeordnet sein, um variierende Ströme an unterschiedlichen Positionen zu bieten. Luftlenkungsmittel in Form von Ablenkplatten können auch verwendet werden, um den Luftstrom in die Mulde durch die Wände zu steuern.
Aus dem Obigen ergibt sich, daß der Abschnitt jeder Mulde, in dem eine Aussortierungszone geschaffen wird, jede beliebige oder eine Kombination der oben beschriebenen Konstruktionen aufweisen kann. Somit könnte die Mulde feste Wände aufweisen und sich auf die Form der Wände verlassen, um eine Aussortierungszone zu bilden, wobei ein typisches Beispiel dafür die Verwendung eines Venturi-Lufttrichters ist. Alternativ dazu könnte die Aussortierungszone durch eine Zunahme und Abnahme des Luftstroms durch Vorsehen von Luftlöchern gebildet werden, deren Größen oder Musterformen variieren. Eine weitere Alternative besteht darin, die Luftlenkung durch Luftlöcher in der Muldenwand, beispielsweise mittels Ablenkplatten, zu ermöglichen. Kombinationen dieser Anordnungen sind ebenfalls geeignet. Somit könnte die Muldenwand ein Muster an Löchern aufweisen und auch mit Ablenkplatten versehen sein, oder es könnte ein Teil der Muldenwand fest und ein Teil mit Luftlöchern versehen sein.
Wiederum könnte das genaue Verfahren der Luftstromsteuerung für die zumindest zwei Aussortierungszonen gleich oder anders sein.
Fig.19 ist eine schematische Schnittansicht einer Konstruktion, die Dreifach- Aussortierungszonen bietet und unterschiedliche Verfahren der Luftsteuerung für jede Aussortierungszone vorsieht.
In dieser Konstruktion bietet die obere Aussortierungszone einen Teppich aus Tabakmaterial 300, der durch eine Schienenstruktur gebildet wird, die der in Fig.18 dargestellten ähnelt. Eine zweite Aussortierungszone bietet eine Schicht aus Tabakmaterial 301, die an einem Zwischenpunkt in der Mulde durch das Lenken des Luftstroms durch einen perforierten Abschnitt 302 der Muldenwand gebildet wird, wobei die Luftsteuerung durch Ablenkplatten 303 erfolgt. Unterhalb der perforierten Wand 302 befindet sich ein Venturi-Trichter 304, der eine feste Wand aufweist, die sich nach unten in einer auseinanderführenden Form fortsetzt, bis sie eine dritte Aussortierungszone 305 erreicht. Die Muldenwände unterhalb dieser Zone sind mit einem Muster an Luftlöchern perforiert. Die Basis 306 der Mulde ist flach, und die Dichte der Löcher an der Basis könnte z.B. etwa 10 Löcher pro cm betragen. Der untere Teil 307 der Seitenwände könnte z.B. 8 Löcher pro cm aufweisen, wobei sich dieser Wert beim Ansteigen der Wand zu einer Aussortierungszone 305 auf 4 Löcher pro cm verringert. In diesem Teil der Konstruktion erzielt man das Luftprofil nicht nur durch die Muldenform, sondern auch durch das Muster der Luftlöcher. Das Luftprofil könnte auch durch Änderung der Locngröße in Einklang mit einem Muster erzielt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Aussortierung bzw. Trennung von schweren und leichten Teilchen aus Teilchenmaterial, umfassend Mittel zum Fluidisieren und Wirbeln bzw. Hin- und Herbewegen bzw. Rühren des Materials, um ein Absinken der schweren Teilchen vom annehmbaren Material zu bewirken, umfassend eine Tragfläche (203), die ausgebildet ist, Material an einem Empfangsende (141, 200) aufzunehmen, und Mittel zum Vibrieren der Tragfläche, um zu bewirken, daß sich das Material längsseitig entlang der Tragfläche zu einem Ab- bzw. Entladungsende (143, 147; 211, 215) bewegt, wobei die Tragfläche eine Anzahl längsseitig verlaufender Mulden (100) aufweist, die durch Spitzen bzw. Scheitel (117) getrennt sind sowie Mittel (124; 281), um für eine nach oben gerichtete Luftströmung in den Mulden zu sorgen, gekennzeichnet durch Mittel, die bewirken, daß zwei oder mehr Aussortierungszonen (116, 126; 136, 137; 280, 283; 293, 294; 300, 301, 305) für geschichtetes Material in jeder Mulde das Material zweimal oder häufiger aussortieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend Mittel (110, 111,112, 117, 118, 119; 130- 133; 273-280; 302-305) zum Steuern der Geschwindigkeit der nach oben gelenkten Luft in jeder Mulde (100), sodaß sie variiert, um die zwei oder mehr Aussortierungszonen für geschichtetes Material zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, worin jede Mulde Wände und eine Öffnung (112, 130, 280, 293, 300) besitzt, die sich zwischen angrenzenden Spitzen bzw. Scheitel erstreckt/erstrecken, wobei der Luftstrom in jeder Mulde eine erste Aussortierungszone (126) bildet, in der eine erste obere aufgewirbelte Aussortierungsschicht (126; 284; 300) entsteht, die einen Materialteppich bildet, von dem sich ein Teil in der Mulde unterhalb der Spitzen bzw. Scheitel (117) befindet, doch im Abstand oberhalb einer zweiten, niedrigeren, in der Mulde ausgebildeten Aussortierungszone (116; 137; 283; 294; 301; 305) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin die Geschwindigkeit der sich in der Mulde nach oben bewegenden Wirbelluft ausreicht, die zweite Aussortierungszone zu bilden, um dann abzunehmen (C-D) und danach wieder bis zu einer Stelle (E) zuzunehmen (D-E), die sich im Abstand oberhalb der zweiten Aussortierungszone befindet, um die erste obere Aussortierungszone zu bilden, und dann beim Austritt aus der Muldenöffnung wieder abnimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, worin die Steuermittel die Form und/oder das Muster und/oder die Dimensionen von Luftöffnungen in den Muldenwänden umfassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, worin die Steuermittel Führungsmittel (118, 119; 132; 303) zur Steuerung des Luftstroms durch Luftöffnungen in der Muldenwand hindurch enthalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, worin die Steuermittel die Form der Muldenwände umfassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die Querschnittsform der durch ihre Wände definierten Mulde einen Venturi-Lufttrichter (112; 130; 304) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin der nach oben gerichtete Luftstrom durch die Mulde hindurch angeordnet ist, die zweite Materialaussortierungszone (116) unterhalb des Venturi-Lufttrichters (112) zu bilden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin der nach oben durch die Mulde hindurch gerichtete Luftstrom angeordnet ist, die zweite Materialaussortierungszone (137; 301) oberhalb des Venturi-Lufttrichters (130; 304) zu bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Querschnittsform der durch ihre Wände definierten Mulde zwei Venturi-Lufttrichter (275, 294) enthält.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin der Luftstrom bewirkt, daß das gesamte annehmbare Material, das in die zweite Aussortierungszone fiel, zur ersten Aussortierungszone zurückgeführt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 oder einem der davon abhängigen Ansprüche bis 12, worin die zweite Aussortierungszone auch eine aufgewirbelte Aussortierungsschicht (137) aus Material bildet, die unterhalb der ersten aufgewirbelten Aussortierungsschicht (126) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin die zweite Aussortierungsschicht Material von im wesentlichen gleichem Gewicht wie die erste Aussortierungsschicht trägt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wenn er von Anspruch 10 abhängt, worin die zweite Schicht oberhalb des Venturi-Lufttrichters angeordnet ist und durch die Einschränkung des Luftstroms in die Mulde durch die Muldenwand oberhalb des Venturi-Lufttrichters entsteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, worin Mittel (144, 145) an einer Zwischenposition auf der Länge der Tragfläche vorgesehen sind, um vor der Abladung das Hoch heben des Materials in der zweiten Aussortierungszone (137) auf die erste Aussortierungszone (126) zu bewirken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, worin das Material in der zweiten Aussortierungszone durch das Vorsehen von Mitteln hochgehoben wird, die zusätzliche Luft in die Mulde durch ihre Wände (110) einleiten.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, die Mittel zum Heben von Material, das durch eine oder beide Aussortierungszonen fiel, zurück in eine Aussortierungszone zur erneuten Aussortierung umfaßt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, worin das Material durch mechanische oder Luftrutschen oder Ablenker (148, 149) im unteren Teil der Mulde gehoben wird.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Mittel zum Dreschen (150, 160) der schweren Teilchen am Abladungsende und zum anschließenden Aussortieren leichteren Materials umfaßt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, worin das Dreschmittel eine Hammermühle (150, 160) umfaßt.