EP2145988B1 - Axial fractioner - Google Patents
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- EP2145988B1 EP2145988B1 EP20090165552 EP09165552A EP2145988B1 EP 2145988 B1 EP2145988 B1 EP 2145988B1 EP 20090165552 EP20090165552 EP 20090165552 EP 09165552 A EP09165552 A EP 09165552A EP 2145988 B1 EP2145988 B1 EP 2145988B1
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- EP
- European Patent Office
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- axial
- fractionator
- shives
- paddles
- paddle
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01B—MECHANICAL TREATMENT OF NATURAL FIBROUS OR FILAMENTARY MATERIAL TO OBTAIN FIBRES OF FILAMENTS, e.g. FOR SPINNING
- D01B1/00—Mechanical separation of fibres from plant material, e.g. seeds, leaves, stalks
- D01B1/10—Separating vegetable fibres from stalks or leaves
- D01B1/14—Breaking or scutching, e.g. of flax; Decorticating
Definitions
- the present invention relates to an axial fractionator and a method for the fractionated separation of shives and short fibers from fiber flakes and their use.
- the DE 199 18 166 B4 describes a device for obtaining short fibers, in which an axial fractionator for fractionally separating shives and short fibers of fiber flakes is used.
- the DE 196 26 557 A1 discloses a process for obtaining wool-like fine fiber pulps from vegetable raw materials using a knife mill with a rapidly rotating roller. This leads to a wool-like consistency of the fiber bundle. A fractional separation of shives and fibers is not described.
- the typical classifying machines for shives in dry fiber production include on the one hand, the screening drum, with which the shives can be classified into different fractions, and a variety of vibrating screens.
- the screening drum with which the shives can be classified into different fractions
- vibrating screens a variety of vibrating screens.
- Duvex by van Dommele http://www.vandommele.be/htmlENG/shivecleaning.html. This machine comes from the cotton industry, but is very cost-intensive for the natural fiber products produced from domestic plants and especially for the task of separating shives, fibers and dust and classifying the shives in a machine not suitable.
- the object of the present invention is the fractionated separation of fibers and shives from fiber flakes and dust removal and fractionation of the shives.
- an axial fractionator comprising at least one elongated housing, wherein at a first lateral end of the housing a filling opening and at a second lateral end of the housing is arranged an outlet, at least one discharge at the bottom of the housing and at least one auger arranged in the housing, which causes a transport of the fiber flakes on the discharges.
- the screw conveyor in the sense of the invention consists of a shaft on which devices, such as paddles, are arranged for transporting fiber flakes over the discharges.
- the housing of the Axialfr soierers invention consists of two parts, a lower part, where there is at least one discharge, and an upper part, which is removable for cleaning purposes.
- the upper part of the housing may be made of a transparent material, such as glass or plastic or have flaps or (visual) window, which allow observation of the processes inside the Axialfr soierers.
- the Axialfr redesignierer contain an exhaust gas, with which one can make dedusting.
- Short fibers (short fibers) according to the invention are fibers with a length of about 5 to 70 mm.
- perforated screens with different hole sizes are preferably arranged above the discharges.
- the perforated sieves have a different hole size.
- the perforated screens are arranged such that the loaded with shives and short fibers fiber flakes are first passed through perforated screens with a small hole size and then on perforated screens whose hole size is getting bigger.
- the perforated sieves form the bottom or at least part of the bottom of the housing and at the same time cover the discharges.
- the auger is driven by a motor, wherein the speed of rotation of the auger is adjustable.
- the screw conveyor is a paddle screw in which paddles are mounted on a shaft.
- the shaft is driven by a motor.
- the paddle screw preferably has crescent-shaped paddles.
- the fiber flakes loaded with shives and short fibers are guided axially along the housing wall.
- a plurality of axial fractionators can be coupled to one another.
- a housing of a first Axialfr forcingierers is coupled to the housing of a second Axialfr forcingierers to an existing Axialfr forcinger consisting of two housings.
- the outlet of the first axial fractionator is preferably coupled in each case to the filling opening of the second axial fractionator.
- Coupling has not only the advantage that the whole machine is easier to transport, since it consists of several parts, it is also possible by such a construction to perform the separation and classification of the shives and short fibers in two stages.
- the paddle screw in the two Axialfr pressierern with a different speed can be operated and different paddle shapes can be used.
- the screw conveyor in the first axial fractionator preferably has sickle paddles or double-needle paddles and full paddles in the second axial fractionator.
- the material is axially displaced with the shaft revolution. This is adjustable by the pitch of the paddles, with the individual paddles not overlapping. They have a negative degree of coverage.
- the shaft angular velocity ⁇ is preferably 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator (first stage) and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator (second stage).
- the circular path velocity v in the first axial fractionator (first stage) is preferably at most 2.7 m / s and in the second axial fractionator (second stage) at most 6.5 m / s.
- the fiber flakes are accelerated by the paddle screw and it comes to a throwing motion. Upon reentry into the wave circle, the flakes are accelerated. Due to the mass inertia of the flakes and their air resistance, the flakes are partially torn apart. By additional friction on the sieve bottom, the flakes are then finally pulled apart and the shives are separated from the fibers.
- the paddle on the shaft of the paddle screw in the first stage to an axial movement depending on the slope of the paddle.
- the pitch angle ⁇ of the paddles according to the invention is in a range of 60 ° to 85 °.
- an embodiment of the Axialfr disorders according to the invention in which two augers are mounted one behind the other in a housing, which can be operated by at different shaft speeds and are equipped with different paddles.
- the object of the present invention is achieved by a method using at least one Axialfr redesignierers invention, in which separating shives and / or short fibers from the fiber flakes and classified the shives and / or short fibers.
- Shives and short fibers are light. They are firmly interlocked because of their surface.
- the shives and / or short fibers are separated from the fiber flakes with a paddle screw with sickle paddles or double-needle paddles, so that the shives and / or short fibers can pass through the perforated sieves.
- a paddle screw with sickle paddles or double-needle paddles, so that the shives and / or short fibers can pass through the perforated sieves.
- the fiber flakes are pulled apart, so that the shives fall out of the fiber flakes.
- the separated shives and short fibers are preferably classified by perforated sieves with different hole sizes located above the discharges.
- the underside of the Axialfr forcingers is V-shaped in cross section; only the sieve bottom is U-shaped, so that the paddle screw leads the fiber flakes directly over the underside.
- On the bottom of the Axialfr forcingers are the discharges, which are covered with perforated sieves.
- the hole size of the perforated sieves is chosen so that the shives fall into the first discharges and the short fibers in the last discharges, which for this purpose have perforated sieves with larger holes. The shives and short fibers obtained in this way can be used for a wide variety of applications.
- Mixtures of short fibers and shives are suitable, for example, as litter for horse keeping and for the production of furniture panels.
- the fibers obtained in the last discharge are suitable, for example, for the production of fiber composites.
- the number of discharges and the perforated sieves used can be varied accordingly.
- the process is preferably carried out in several stages, the fiber flakes passing through several axial fractionators.
- the separation process can be performed in multiple stages.
- different screw conveyors and / or different paddles can be used.
- the speed at which the screw conveyor rotates in the axial fractionator can also vary.
- the screw conveyors are preferably operated at different speeds in the respective axial fractionators.
- the different speeds in the respective Axialfr force to increase the speed of the fiber flakes.
- the shaft angular velocity ⁇ is preferably set to 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator.
- the circular path velocity v is preferably set to a maximum of 2.7 m / s in the first axial fractionator and to a maximum of 6.5 m / s in the second axial fractionator.
- the pitch angle ⁇ of the paddle is set according to the invention to 60 ° to 85 °.
- the Axialfr forcinger is filled to 10-40% with Good (shives-fiber mixture). In a preferred embodiment of the invention to fill the Axialfr forcinger to 10-25% with Good. If the axial fractionator is too full, The loosened shives are picked up again by the fiber flakes and do not fall on the perforated sieves above the discharges on the underside of the housing.
- the object of the present invention is achieved by the use of at least one Axialfr redesignierer invention for the production of shives and short fibers.
- the Axialfr redesignierers invention it is also possible to utilize the by-products of fiber pulping plants.
- One of these byproducts is a shives-fiber mixture, which is obtained in fiber-cleaning plants.
- the shives and short fibers obtained with the axial fractionator according to the invention can be used as litter in animal husbandry, for the production of furniture panels and as composite materials.
- FIG. 1 shows two coupled Axialfr forcinger 1.
- the Axialfr forcinger 1 consist of a housing 2 with a filling opening 3 and an outlet. 4
- the Good 5 (shives-fiber mixture) is introduced into the Axialfr forcinger 1.
- the material 5 is guided by a paddle screw 6 via the discharges 7 located at the bottom of the axial fractionator 1. From there, the material 5 can be led out through the outlet 4-1 of the first axial fractionator 1-1 or transferred through the filling opening 3-2 into a further axial fractionator 1-2.
- the material 5 is also conveyed by a paddle screw 6 via the discharges 7. Finally, the cleaned fibers are conveyed out of the axial fractionator 1 through the outlet 4-2.
- Axialfr forcinger 1-1 and 1-2 have a suction nozzle 14 on the upper housing part, which serves for dedusting.
- FIG. 2 shows the material flow of the shives-fiber mixture by two coupled together Axialfr forcinger 1.
- Each of the illustrated Axialfr forcinger 1-1 and 1-2 has two discharges 7 for the separate removal of various shives and short fiber fractions (A - D).
- an axial fractionator 1 has only one or more than two discharges 7.
- FIGS. 1 and 2 illustrated cascade of two Axialfr forcingern 1 operates in two stages.
- the loose shives are separated and separated into two fractions.
- the fiber flakes are indeed loosened, but not destroyed.
- the loosening first shives which are included in the flake, moved out and can be classified.
- the positive connection of the fibers by working tools such as full paddle 10-2, which are also responsible for the material movement in the axial direction, dissolved.
- the separation and classification of the shives is done by perforated sieves 9, which are located at the bottom of the housing 2 of the Axialfr forcinger 1.
- the perforated sieves 9 have different hole sizes, so that in the position A shives with a grain size of 0-3 mm in diameter, in the position B shives with a grain size of 3 to 8 mm in diameter and at the positions C and D shives and short fibers the fiber cleaning can be won.
- the cleaned fibers are then passed through the outlet 4-2 (position E) conveyed out of the Axialfr forcinger 1 and fed to a further utilization.
- the paddle screws 6 in the Axialfr soierern 1 are driven by a motor 12.
- FIG. 3 the movement of the shives over a perforated screen 9 is shown.
- the amplitude of the shifter movement changes as a function of the shaft angular velocity ⁇ and the pitch angle ⁇ (see FIG. 6 ) of the paddle 10.
- the sinusoidal function of the shifter movement S over the perforated screen 9 is represented by a trend line and its direction by an arrow.
- FIG. 4 shows a sketch of the material movement on the sickle paddle 10-1 the first stage or in a first Axialfr forcinger 1.
- FIG. 5 shows a sketch of the throwing motion and the distribution of the screening of the Guts 5 on the perforated screens 9 in the second stage, or in one, to the first coupled second Axialfr forcinger 1-2.
- the fiber flakes remain when using sickle paddles 10-1 and the selected low orbit speeds receive.
- the formation of fiber flakes under these process conditions is even deliberately and intentionally promoted to prevent premature deposition of the fibers.
- a single-stage axial fractionator 1 If a single-stage axial fractionator 1 is used, it can only be divided into three fractions: 1. fine shives, 2. rough shives and 3. shives and short fibers.
- FIG. 6 shows a three-dimensional view of the paddle screw 6 of the Axialfr pressierers 1 with sickle paddles 10-1.
- the arrangement of the sickle paddle 10-1 is characterized by the distance F between two successive paddles 10, the pitch angle ⁇ , around which the paddles 10 are inclined, and the pitch G, the distance to the paddle 10 which repeatedly occurs in a row the paddle 10 offset by 90 °.
- a Paddelgang of four consecutive paddles 10 is formed.
- versions with only two or up to eight paddles 10 per gear can also be selected.
- FIG. 7 shows three suitable paddles 10. These are a sickle paddle 10-1, a full paddle 10-2 and a double-needle paddle 10-3. Sickle paddle 10-1 and double-needle paddle 10-3 are used in a two-stage axial fractionator 1 in the first stage, full paddle 10-2 in the second stage.
- FIG. 8 shows a diagram of the separation sequence of a (experimental) Axialfr forcingers 1 (or first stage).
- the separation function T i between the fine and coarse shives (grain size d i ) taking into account the mass flow m shown.
- T (d) (V2) shows the separation function for roasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h
- T (d) (V1a) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h
- T (d) (V1b) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 700 kg / h.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Textile Engineering (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Axialfraktionierer und ein Verfahren zum fraktionierten Abtrennen von Schäben und kurzen Fasern aus Faserflocken sowie deren Verwendung.The present invention relates to an axial fractionator and a method for the fractionated separation of shives and short fibers from fiber flakes and their use.
Für den Anbau und die Ernte von Naturfasern existieren bereits effizient arbeitende Technologien. Die Verarbeitung des Strohs sowie die Aufbereitung der entstehenden Produkte müssen jedoch noch verbessert werden, um ausreichende Mengen und gleich bleibende Qualitäten für die weiterverarbeitende Industrie (Fahrzeug-, Bauindustrie usw.) bereit zu stellen und somit einen erfolgreichen Anlagenbetrieb und eine wirtschaftliche Produktion von Naturfasern und Schäben zu ermöglichen.There are already efficient technologies for growing and harvesting natural fibers. However, the processing of straw and the processing of the resulting products still need to be improved in order to provide sufficient quantities and consistent qualities for the processing industry (vehicle, construction industry, etc.), thus ensuring successful plant operation and economic production of natural fibers To enable shunting.
Für die Klassierung und Fraktionierung von Kurzfaser-Schäbengemischen in Faserproduktionsanlagen verwendet man die typischen aus der Klassiertechnik bekannten Maschinen in verschiedenster Kombination, wobei auch Maschinen Verwendung gefunden haben, die normalerweise in der Baumwollindustrie zum Einsatz kommen.For the classification and fractionation of short-fiber shives mixtures in fiber production plants, the typical machines known from the classifying technique are used in a wide variety of combinations, although machines have also been used which are normally used in the cotton industry.
Die
In der
Die
Bekannte Maschinen, die in der Naturfaserindustrie für die Aufbereitung des Kurzfaser-Schäbengemisch verwendet werden, dienen hauptsächlich der Klassierung der Schäben. Für eine zusätzliche Reinigung bzw. Rückgewinnung der Kurzfasern, die sich im Gemisch befinden, besteht jedoch noch keine befriedigende Lösung.Known machines that are used in the natural fiber industry for the preparation of short fiber shives mixture, mainly used for the classification of the shives. However, there is still no satisfactory solution for additional purification or recovery of the short fibers that are in the mixture.
Zu den typischen Klassiermaschinen für Schäben in der Trockenfaserproduktion gehören zum einen die Siebtrommel, mit der die Schäben in unterschiedliche Fraktionen klassiert werden können, und verschiedenste Schwingsiebe. Jedoch ist es nicht möglich, Kurzfasern mit einem Restschäbengehalt unter 6 Masseprozent mit Hilfe dieser Maschinen zurück zu gewinnen. Eine andere weit verbreitete Maschine ist die so genannte Duvex von van Dommele (http://www.vandommele.be/htmlENG/shivecleaning.html). Diese Maschine stammt aus der Baumwollindustrie, ist jedoch für die in der Naturfaserproduktion aus heimischen Pflanzen entstehenden Produkte sehr kostenintensiv und speziell für die Aufgabe der Trennung von Schäben, Fasern und Staub sowie Klassieren der Schäben in einer Maschine nicht geeignet. Dies hängt damit zusammen, dass man mit der Duvex, je nach Auslegung der Maschine, entweder nur Fasern reinigen oder nur Schäben fraktionieren kann. Beide Aufgaben sind mit einer einzelnen Maschine nicht realisierbar. Dies wäre nur in einem Maschinenverband bestehend aus zwei hintereinander geschalteten Maschinen möglich. Die Duvex funktioniert im groben wie eine klassische Siebtrommel. Zusätzlich besitzt die Duvex aber noch rotierende Finger, die aktiv in das zu reinigende Material eingreifen und dabei die Schäben zerstören (zermahlen). Die feinen Partikel können dann ungehindert den Siebboden passieren. Durch das Mahlen der Schäben ist kein Fraktionieren mehr möglich, da alle Schäben die gleiche Partikelgröße besitzen.The typical classifying machines for shives in dry fiber production include on the one hand, the screening drum, with which the shives can be classified into different fractions, and a variety of vibrating screens. However, it is not possible to recover short fibers with residual shives content below 6% by mass with the help of these machines. Another widespread machine is the so-called Duvex by van Dommele (http://www.vandommele.be/htmlENG/shivecleaning.html). This machine comes from the cotton industry, but is very cost-intensive for the natural fiber products produced from domestic plants and especially for the task of separating shives, fibers and dust and classifying the shives in a machine not suitable. This is due to the fact that with the Duvex, depending on the design of the machine, either only clean fibers or fractionate shives only. Both tasks can not be realized with a single machine. This would only be possible in a machine group consisting of two machines connected in series. The Duvex works roughly like a classic screen drum. In addition, however, the Duvex still has rotating fingers that actively intervene in the material to be cleaned while destroying the shives (grind). The fine particles can then pass unhindered through the sieve bottom. By grinding the shives, no fractionation is possible because all shives have the same particle size.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das fraktionierte Abtrennen von Fasern und Schäben aus Faserflocken sowie ein Entstauben und Fraktionieren der Schäben.The object of the present invention is the fractionated separation of fibers and shives from fiber flakes and dust removal and fractionation of the shives.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Axialfraktionierer mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Axialfraktionierers sind in den abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.The object of the invention is achieved by an axial fractionator with the features of the main claim. Advantageous embodiments of the invention Axialfraktionierers are characterized in the dependent claims.
Die Aufgabe der Erfindung wird somit durch einen Axialfraktionierer gelöst, bestehend aus mindestens einem länglichem Gehäuse, wobei an einem ersten seitlichen Ende des Gehäuses eine Einfüllöffnung und an einem zweiten seitlichen Ende des Gehäuses ein Auslass angeordnet ist, mindestens einer Austragung an der Unterseite des Gehäuses und mindestens einer in dem Gehäuse angeordneten Förderschnecke, die einen Transport der Faserflocken über die Austragungen bewirkt.The object of the invention is thus achieved by an axial fractionator, comprising at least one elongated housing, wherein at a first lateral end of the housing a filling opening and at a second lateral end of the housing is arranged an outlet, at least one discharge at the bottom of the housing and at least one auger arranged in the housing, which causes a transport of the fiber flakes on the discharges.
Die Förderschnecke im Sinne der Erfindung besteht aus einer Welle, auf der Vorrichtungen, wie beispielsweise Paddel, zum Transport von Faserflocken über die Austragungen angeordnet sind.The screw conveyor in the sense of the invention consists of a shaft on which devices, such as paddles, are arranged for transporting fiber flakes over the discharges.
Das Gehäuse des erfindungsgemäßen Axialfraktionierers besteht aus zwei Teilen, einem unteren Teil, an dem sich mindestens eine Austragung befindet, und einem oberen Teil, der zu Reinigungszwecken abnehmbar ist.The housing of the Axialfraktionierers invention consists of two parts, a lower part, where there is at least one discharge, and an upper part, which is removable for cleaning purposes.
Der obere Teil des Gehäuses kann aus einem durchsichtigen Material, wie Glas oder Kunststoff hergestellt werden bzw. Klappen oder (Sicht-)Fenster aufweisen, die eine Beobachtung der Prozesse im Inneren des Axialfraktionierers ermöglichen.The upper part of the housing may be made of a transparent material, such as glass or plastic or have flaps or (visual) window, which allow observation of the processes inside the Axialfraktionierers.
Zusätzlich kann der Axialfraktionierer eine Abgasung enthalten, mit der man eine Entstaubung vornehmen kann.In addition, the Axialfraktionierer contain an exhaust gas, with which one can make dedusting.
Mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer ist eine Faserreinigung möglich, bei der sowohl Schäben als auch kurze Fasern gewonnen werden können. Kurze Fasern (Kurzfasern) im Sinne der Erfindung sind Fasern mit einer Länge von ungefähr 5 bis 70 mm.With the axial fractionator according to the invention a fiber cleaning is possible in which both shives and short fibers can be obtained. Short fibers (short fibers) according to the invention are fibers with a length of about 5 to 70 mm.
Das Rückgewinnen von Kurzfasern aus dem Gemisch mit einem Restschäbengehalt in der Faser von ≤ 6 % und Restfasergehalt in den Schäben von ≤ 1 % kann mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer erreicht werden.The recovery of short fibers from the mixture with a residual shives content in the fiber of ≤ 6% and residual fiber content in the shives of ≤ 1% can be achieved with the axial fractionator according to the invention.
Das Fraktionieren von Fasern und Schäben gelingt nur durch die besondere Wahl von Paddelwerkzeugen (Werkzeugform) und Werkzeuggeschwindigkeit.The fractionation of fibers and shives is only possible by the special choice of paddle tools (tool shape) and tool speed.
Damit die Fasern aus dem Gemisch zurück gewonnen werden können, ist es notwendig, die Schäben, die nicht an den Faserflocken gebunden sind, zu klassieren und in unterschiedliche Korngrößen zu fraktionieren.So that the fibers can be recovered from the mixture, it is necessary to classify the shives, which are not bound to the fiber flakes, and to fractionate them into different particle sizes.
Hierzu sind über den Austragungen vorzugsweise Lochsiebe mit unterschiedlichen Lochgrößen angeordnet.For this purpose, perforated screens with different hole sizes are preferably arranged above the discharges.
Damit die Schäben und Kurzfasern klassiert werden können, d.h. nach ihrer Größe abgetrennt und geordnet werden können, weisen die Lochsiebe eine unterschiedliche Lochgröße auf. Die Lochsiebe sind dabei derart angeordnet, dass die mit Schäben und Kurzfasern beladenen Faserflocken zuerst über Lochsiebe mit geringer Lochgröße geführt werden und dann über Lochsiebe, deren Lochgröße immer größer wird.So that the shives and short fibers can be classified, ie separated and sorted according to their size, the perforated sieves have a different hole size. The perforated screens are arranged such that the loaded with shives and short fibers fiber flakes are first passed through perforated screens with a small hole size and then on perforated screens whose hole size is getting bigger.
Die Lochsiebe bilden den Boden oder zumindest einen Teil des Bodens des Gehäuses und decken gleichzeitig die Austragungen ab.The perforated sieves form the bottom or at least part of the bottom of the housing and at the same time cover the discharges.
Die Förderschnecke wird durch einen Motor angetrieben, wobei die Geschwindigkeit der Drehung der Förderschnecke regelbar ist.The auger is driven by a motor, wherein the speed of rotation of the auger is adjustable.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Förderschnecke eine Paddelschnecke, bei der auf einer Welle Paddel angebracht sind. Die Welle wird dabei von einem Motor angetrieben.In a preferred embodiment of the invention, the screw conveyor is a paddle screw in which paddles are mounted on a shaft. The shaft is driven by a motor.
Die Paddelschnecke weist bevorzugt sichelförmige Paddel auf. Durch diese Paddelschnecke werden die mit Schäben und kurzen Fasern beladenen Faserflocken axial entlang der Gehäusewandung geführt.The paddle screw preferably has crescent-shaped paddles. By means of this paddle screw, the fiber flakes loaded with shives and short fibers are guided axially along the housing wall.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Axialfraktionierer miteinander koppelbar. Hierzu wird ein Gehäuse eines ersten Axialfraktionierers mit dem Gehäuse eines zweiten Axialfraktionierers zu einem aus zwei Gehäusen bestehenden Axialfraktionierer miteinander gekoppelt.In a preferred embodiment of the invention, a plurality of axial fractionators can be coupled to one another. For this purpose, a housing of a first Axialfraktionierers is coupled to the housing of a second Axialfraktionierers to an existing Axialfraktionierer consisting of two housings.
Bei der Kopplung wird vorzugsweise jeweils der Auslass des ersten Axialfraktionierers mit der Einfüllöffnung des zweiten Axialfraktionierers gekoppelt.In the coupling, the outlet of the first axial fractionator is preferably coupled in each case to the filling opening of the second axial fractionator.
Eine Koppelung hat nicht nur den Vorteil, dass die gesamte Maschine leichter transportierbar ist, da sie aus mehreren Teilen besteht, es ist durch solch eine Konstruktion auch möglich, die Abtrennung und Klassierung der Schäben und Kurzfasern in zwei Stufen durchzuführen. Hierbei kann die Paddelschnecke in den beiden Axialfraktionierern mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit betrieben werden und es können unterschiedliche Paddelformen verwendet werden.Coupling has not only the advantage that the whole machine is easier to transport, since it consists of several parts, it is also possible by such a construction to perform the separation and classification of the shives and short fibers in two stages. Here, the paddle screw in the two Axialfraktionierern with a different speed can be operated and different paddle shapes can be used.
Die Förderschnecke im ersten Axialfraktionierer weist vorzugsweise Sichelpaddel oder Doppelsichelpaddel und im zweiten Axialfraktionierer Vollpaddel auf.The screw conveyor in the first axial fractionator preferably has sickle paddles or double-needle paddles and full paddles in the second axial fractionator.
Damit die Fasern aus dem Gemisch zurück gewonnen werden können, ist es notwendig, die Schäben, die nicht an den Faserflocken gebunden sind, zu klassieren und in zwei Korngrößen zu fraktionieren. Das macht ungefähr 60 Massenprozent des Ausgangsgemisches aus. Dies erfolgt in der ersten Stufe im ersten Axialfaktionierer. Das Material wird axial durch eine Art Paddelschnecke geführt, wobei der Gefäßboden (Trogboden) mit zwei unterschiedlichen Lochsieben versehen ist. Durch die Paddel bzw. auch die Form der Paddel, die beispielsweise einer Sichel gleichen, wird das Material bis zu einem bestimmten Punkt auf dem Paddel entlang der gekrümmten Siebwand bis zu einem Grenzwinkel Φkrit geführt. In diesem Punkt kommt es zum Fließen des Schüttgutes auf dem Paddel. Das bedeutet, dass sich das Schüttgut, das noch nicht über die Paddel fließt, seitlich in axialer Richtung bewegt und anschließend auf dem Siebboden nach unten rollt. Material, das nicht in der kurzen Zeit über die Paddel abrollen kann, wird über die Paddelschnecke bewegt, fällt tangential wieder auf den gekrümmten Siebboden und rollt über diesen wieder ab. Dabei können sich die Körner ausrichten und haben Zeit, sich durch die Sieböffnung zu bewegen. Das Gut, das sich noch auf dem Siebboden befindet, wird von dem nächsten Paddel erfasst und die Prozedur wiederholt sich, so dass bei jeder Umdrehung der Welle jeweils vier Paddel das Gut auflockern und die Siebfläche räumen.In order for the fibers to be recovered from the mixture, it is necessary to classify the shives which are not bound to the fiber flakes and to fractionate them into two particle sizes. This makes up about 60% by mass of the starting mixture. This is done in the first stage in the first Axialfaktionsierer. The material is guided axially by a kind of paddle screw, wherein the bottom of the vessel (trough bottom) is provided with two different perforated sieves. By the paddle or also the shape of the paddles, which are similar to a sickle, for example, the material is guided up to a certain point on the paddle along the curved screen wall up to a critical angle φ crit. In this point it comes to the flow of the bulk material on the paddle. This means that the bulk material, which does not yet flow over the paddles, moves laterally in the axial direction and then rolls down on the sieve bottom. Material which can not roll over the paddles in the short time is moved over the paddle screw, tangentially falls back onto the curved sieve bottom and rolls over it again. The grains can align and have time to move through the sieve opening. The material that is still on the sieve bottom is caught by the next paddle and the procedure is repeated, so that each time the shaft rotates, four paddles loosen up the material and clear the sieve surface.
Ferner wird das Material mit der Wellenumdrehung axial verschoben. Dies ist durch die Steigung der Paddel einstellbar, wobei die einzelnen Paddel nicht überlappend arbeiten. Sie besitzen einen negativen Überdeckungsgrad.Further, the material is axially displaced with the shaft revolution. This is adjustable by the pitch of the paddles, with the individual paddles not overlapping. They have a negative degree of coverage.
Die Wellenwinkelgeschwindigkeit ω beträgt bevorzugt im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) 3 bis 10,5 s-1 und im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe) 10 bis 26,2 s-1.The shaft angular velocity ω is preferably 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator (first stage) and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator (second stage).
Die Wellenwinkelgeschwindigkeit ω lässt sich nach der folgenden Formel (Formel I) berechnen:
mit f = AntriebsfrequenzThe shaft angular velocity ω can be calculated according to the following formula (formula I):
with f = drive frequency
Die Kreisbahngeschwindigkeit v im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) beträgt vorzugsweise maximal 2,7 m/s und im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe) maximal 6,5 m/s.The circular path velocity v in the first axial fractionator (first stage) is preferably at most 2.7 m / s and in the second axial fractionator (second stage) at most 6.5 m / s.
Die Kreisbahngeschwindigkeit v lässt sich nach der folgenden Formel (Formel II) berechnen:
- f
- = Antriebsfrequenz
- r
- = Paddelaußenradius
- f
- = Drive frequency
- r
- = Paddle outer radius
Bei den Geschwindigkeiten im ersten Axialfraktionierer (erste Stufe) werden die Flocken mit den gebundenen Schäben nicht aufgelöst. Dies geschieht anschließend im zweiten Axialfraktionierer (zweite Stufe).At the speeds in the first axial fractionator (first stage), the flocs with the bound shives are not dissolved. This is then done in the second Axialfraktionierer (second stage).
Die Faserflocken werden durch die Paddelschnecke beschleunigt und es kommt zu einer Wurfbewegung. Beim Wiedereintritt in den Wellenkreis werden die Flocken beschleunigt. Durch die Massenträgheit der Flocken sowie deren Luftwiderstand werden die Flocken teilweise auseinander gerissen. Durch zusätzliche Reibung auf dem Siebboden werden die Flocken dann endgültig auseinander gezogen und die Schäben werden so von den Fasern getrennt.The fiber flakes are accelerated by the paddle screw and it comes to a throwing motion. Upon reentry into the wave circle, the flakes are accelerated. Due to the mass inertia of the flakes and their air resistance, the flakes are partially torn apart. By additional friction on the sieve bottom, the flakes are then finally pulled apart and the shives are separated from the fibers.
Zusätzlich kommt es durch die Paddel auf der Welle der Paddelschnecke in der ersten Stufe zu einer axialen Bewegung je nach Steigung der Paddel.In addition, the paddle on the shaft of the paddle screw in the first stage to an axial movement depending on the slope of the paddle.
Der Steigungswinkel α der Paddel liegt erfindungsgemäß in einem Bereich von 60° bis 85°. Der Steigungswinkel α ergibt sich aus der gewählten Ganghöhe G und dem Rotordurchmesser r gemäß der Formel III.
Weiterhin ist eine Ausführungsform des Axialfraktionierers erfindungsgemäß, bei der in einem Gehäuse zwei Förderschnecken hintereinander angebracht sind, die von mit unterschiedlichen Wellengeschwindigkeiten betrieben werden können und mit unterschiedlichen Paddeln bestückt sind.Furthermore, an embodiment of the Axialfraktionierers according to the invention, in which two augers are mounted one behind the other in a housing, which can be operated by at different shaft speeds and are equipped with different paddles.
Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren unter Verwendung mindestens eines erfindungsgemäßen Axialfraktionierers gelöst, bei dem man Schäben und/oder kurzen Fasern von den Faserflocken abtrennt und die Schäben und/oder kurzen Fasern klassiert.Furthermore, the object of the present invention is achieved by a method using at least one Axialfraktionierers invention, in which separating shives and / or short fibers from the fiber flakes and classified the shives and / or short fibers.
Schäben und kurze Fasern sind leicht. Sie sind aufgrund ihrer Oberfläche fest miteinander verhakt.Shives and short fibers are light. They are firmly interlocked because of their surface.
Bevorzugt entmischt man die Schäben und/oder kurzen Fasern von den Faserflocken mit einer Paddelschnecke mit Sichelpaddeln oder Doppelsichelpaddeln, so dass die Schäben und/oder kurzen Fasern die Lochsiebe passieren können. Durch die Paddel der Paddelschnecke werden die Faserflocken auseinander gezogen, so dass die Schäben aus den Faserflocken herausfallen.Preferably, the shives and / or short fibers are separated from the fiber flakes with a paddle screw with sickle paddles or double-needle paddles, so that the shives and / or short fibers can pass through the perforated sieves. Through the paddles of the paddle screw, the fiber flakes are pulled apart, so that the shives fall out of the fiber flakes.
Die abgetrennten Schäben und kurzen Fasern klassiert man vorzugsweise durch über den Austragungen befindliche Lochsiebe mit unterschiedlichen Lochgrößen.The separated shives and short fibers are preferably classified by perforated sieves with different hole sizes located above the discharges.
Die Unterseite des Axialfraktionierers ist im Querschnitt V-förmig; lediglich der Siebboden ist U-förmig, so dass die Paddelschnecke die Faserflocken direkt über die Unterseite führt. Auf der Unterseite des Axialfraktionierers befinden sich die Austragungen, die mit Lochsieben abgedeckt sind. Die Lochgröße der Lochsiebe ist so gewählt, dass die Schäben in die ersten Austragungen fallen und die kurzen Fasern in die letzten Austragungen, die hierfür Lochsiebe mit größeren Löchern besitzen. Die auf diese Weise gewonnenen Schäben und kurzen Fasern können für die unterschiedlichsten Anwendungen verwertet werden.The underside of the Axialfraktionierers is V-shaped in cross section; only the sieve bottom is U-shaped, so that the paddle screw leads the fiber flakes directly over the underside. On the bottom of the Axialfraktionierers are the discharges, which are covered with perforated sieves. The hole size of the perforated sieves is chosen so that the shives fall into the first discharges and the short fibers in the last discharges, which for this purpose have perforated sieves with larger holes. The shives and short fibers obtained in this way can be used for a wide variety of applications.
Gemische aus kurzen Fasern und Schäben eignen sich beispielsweise als Einstreu bei der Pferdehaltung und für die Herstellung von Möbelplatten. Die in der letzten Austragung gewonnenen Fasern eignen sich beispielsweise für die Herstellung von Faserverbundstoffen.Mixtures of short fibers and shives are suitable, for example, as litter for horse keeping and for the production of furniture panels. The fibers obtained in the last discharge are suitable, for example, for the production of fiber composites.
Damit die gewünschten Klassierungsergebnisse erhalten werden, können die Anzahl der Austragungen und die verwendeten Lochsiebe entsprechend variiert werden.In order to obtain the desired classification results, the number of discharges and the perforated sieves used can be varied accordingly.
Das Verfahren führt man bevorzugt in mehreren Stufen durch, wobei die Faserflocken mehrere Axialfraktionierer passieren. Durch die Verwendung mehrerer Axialfraktionierer, die miteinander gekoppelt sind, kann das Abtrennverfahren in mehreren Stufen durchgeführt werden. In den einzelnen Stufen/Axialfraktionierern können unterschiedliche Förderschnecken und/oder unterschiedliche Paddel verwendet werden. Auch die Geschwindigkeit, mit der sich die Förderschnecke im Axialfraktionierer dreht, kann variieren.The process is preferably carried out in several stages, the fiber flakes passing through several axial fractionators. By using multiple axial fractionators coupled together, the separation process can be performed in multiple stages. In the individual stages / Axialfraktionierern different screw conveyors and / or different paddles can be used. The speed at which the screw conveyor rotates in the axial fractionator can also vary.
Dabei betreibt man die Förderschnecken vorzugsweise in den jeweiligen Axialfraktionierern mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten in den jeweiligen Axialfraktionierern führen zu unterschiedlichen Ergebnissen beim Auflösen der Faserflocken.The screw conveyors are preferably operated at different speeds in the respective axial fractionators. The different speeds in the respective Axialfraktionierern lead to different results in the dissolution of the fiber flakes.
Die Wellenwinkelgeschwindigkeit ω stellt man vorzugsweise im ersten Axialfraktionierer auf 3 bis 10,5 s-1 und im zweiten Axialfraktionierer auf 10 bis 26,2 s-1 ein.The shaft angular velocity ω is preferably set to 3 to 10.5 s -1 in the first axial fractionator and 10 to 26.2 s -1 in the second axial fractionator.
Die Kreisbahngeschwindigkeit v stellt man vorzugsweise im ersten Axialfraktionierer auf maximal 2,7 m/s und im zweiten Axialfraktionierer auf maximal 6,5 m/s ein.The circular path velocity v is preferably set to a maximum of 2.7 m / s in the first axial fractionator and to a maximum of 6.5 m / s in the second axial fractionator.
Den Steigungswinkel α der Paddel stellt man erfindungsgemäß auf 60° bis 85° ein.The pitch angle α of the paddle is set according to the invention to 60 ° to 85 °.
Der Axialfraktionierer wird zu 10-40 % mit Gut (Schäben-Fasergemisch) befüllt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befüllt man den Axialfraktionierer zu 10-25 % mit Gut. Ist der Axialfraktionierer zu voll, werden die gelösten Schäben wieder von den Faserflocken aufgenommen und fallen nicht auf die Lochsiebe über den Austragungen auf der Unterseite des Gehäuses.The Axialfraktionierer is filled to 10-40% with Good (shives-fiber mixture). In a preferred embodiment of the invention to fill the Axialfraktionierer to 10-25% with Good. If the axial fractionator is too full, The loosened shives are picked up again by the fiber flakes and do not fall on the perforated sieves above the discharges on the underside of the housing.
Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von mindestens einem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer zur Gewinnung von Schäben und kurzen Fasern gelöst. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Axialfraktionierers ist es möglich auch die Nebenprodukte von Faseraufschlussanlagen zu verwerten. Eines dieser Nebenprodukte ist ein Schäben-Fasergemisch, welches in Faserreinigungsanlagen anfällt.Furthermore, the object of the present invention is achieved by the use of at least one Axialfraktionierer invention for the production of shives and short fibers. By using the Axialfraktionierers invention, it is also possible to utilize the by-products of fiber pulping plants. One of these byproducts is a shives-fiber mixture, which is obtained in fiber-cleaning plants.
Die mit dem erfindungsgemäßen Axialfraktionierer gewonnenen Schäben und kurzen Fasern können als Einstreu in der Tierhaltung, zur Herstellung von Möbelplatten und als Verbundwerkstoffe Verwendung finden.The shives and short fibers obtained with the axial fractionator according to the invention can be used as litter in animal husbandry, for the production of furniture panels and as composite materials.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Figuren näher beschrieben. Im Einzelnen zeigt
Figur 1- eine dreidimensionale Ansicht von zwei gekoppelten Axialfraktionierern,
Figur 2- eine zweidimensionale Ansicht von zwei gekoppelten Axialfraktionierern,
Figur 3- eine Skizze der ersten Stufe mit Sichelpaddeln und Gutbelegung,
Figur 4- eine Skizze der Gutbewegung über ein Paddel in der ersten Stufe,
Figur 5- eine Skizze der Wurfbewegung und Verteilung der Absiebung über das Sieb,
Figur 6- eine dreidimensionale Darstellung der Welle mit Sichelpaddeln,
Figur 7- eine dreidimensionale Darstellung der Welle mit Vollpaddeln,
Figur 8- ein Diagramm der Trennerfolge der ersten Stufe und
- Figur 9
- ein Diagramm mit einem Vergleich zweier Klassiertechnologien.
- FIG. 1
- a three-dimensional view of two coupled axial fractionators,
- FIG. 2
- a two-dimensional view of two coupled axial fractionators,
- FIG. 3
- a sketch of the first stage with sickle paddling and occupancy,
- FIG. 4
- a sketch of the good movement over a paddle in the first stage,
- FIG. 5
- a sketch of the throwing motion and distribution of the sieving over the sieve,
- FIG. 6
- a three-dimensional representation of the wave with sickle paddles,
- FIG. 7
- a three-dimensional representation of the wave with full paddling,
- FIG. 8
- a diagram of the separation sequence of the first stage and
- FIG. 9
- a diagram comparing two classification technologies.
Die
Durch die Einfüllöffnung 3-1 des ersten Axialfraktionierers 1-1 wird das Gut 5 (Schäben-Fasergemisch) in den Axialfraktionierer 1 eingebracht. In dem ersten Axialfraktionierer 1-1 (erste Stufe) wird das Gut 5 durch eine Paddelschnecke 6 über die Austragungen 7, die sich an der Unterseite des Axialfraktionierers 1 befinden, geführt. Von dort kann das Gut 5 durch den Auslass 4-1 des ersten Axialfraktionierers 1-1 herausgeführt oder durch die Einfüllöffnung 3-2 in einen weiteren Axialfraktionierer 1-2 überführt werden. Im zweiten Axialfraktionierer 1-2 wird das Gut 5 ebenfalls durch eine Paddelschnecke 6 über die Austragungen 7 befördert. Schließlich werden die gereinigten Fasern durch den Auslass 4-2 aus dem Axialfraktionierer 1 befördert.Through the filling opening 3-1 of the first Axialfraktionierers 1-1 the Good 5 (shives-fiber mixture) is introduced into the
Zur Prozessüberwachung befinden sich auf der Oberseite des Axialfraktionierers 1 Klappen 8 oder Fenster 13, durch die die Gutbewegung im Axialfraktionierer 1 beobacht werden kann.For process monitoring are located on the top of
Die in der
Die
Die in den
Die Separierung und Klassierung der Schäben erfolgt durch Lochsiebe 9, die sich am Boden des Gehäuses 2 der Axialfraktionierer 1 befinden. Die Lochsiebe 9 weisen unterschiedliche Lochgrößen auf, so dass in der Position A Schäben mit einer Körnung von 0-3 mm Durchmesser, in der Position B Schäben mit einer Körnung von 3 bis 8 mm Durchmesser und an den Positionen C und D Schäben und Kurzfasern aus der Faserreinigung gewonnen werden. Die gereinigten Fasern werden anschließend durch den Auslass 4-2 (Position E) aus dem Axialfraktionierer 1 herausbefördert und einer weiteren Verwertung zugeführt.The separation and classification of the shives is done by perforated sieves 9, which are located at the bottom of the
Die Paddelschnecken 6 in den Axialfraktionierern 1 werden durch einen Motor 12 angetrieben.The paddle screws 6 in the
In der
Die
Zusammenfassend kann man sagen, dass in der ersten Stufe drei Bewegungen stattfinden:
- 1. Bewegung:
Die Paddel 10 räumen das Material vom Siebboden. Dabei wandert ein Anteil des Schüttgutes über diePaddel 10 und kann sich somit auf dem frei geräumten Siebboden wieder ausrichten und die Lochsiebe 9 passieren. - 2. Bewegung: Die Paddel nehmen das Schüttgut bis zu einem Grenzwinkel φ mit. Dabei bewegt sich das Material über den Siebboden und passiert dabei teilweise die Lochsiebe 9. Ab dem Grenzwinkel φ fängt das Material seitlich entlang des Paddels 10 an zu fließen. Es führt eine axiale Bewegung aus. Anschließend fließt das Material auf dem Siebboden nach unten. Dabei haben die Partikel wieder genügend Zeit, sich auszurichten und somit die Lochsiebe 9 zu passieren.
- 3. Bewegung:
Die Paddel 10 nehmen das übrige Material, das weder über die Paddel (Bewegung 1) noch seitlich (Bewegung 2) entlang der Paddel 10 bewegt wurde, weiter mit und es kommt zu einem schrägen Wurf. Das Material fliegt über dieWelle 11, fällt tangential gegen das Lochsieb 9 und rollt dann wieder auf dem Siebboden entlang. Dabei hat es Zeit, sich auszurichten und kann durch die Lochsiebe 9 fallen.
- 1st movement: The
paddles 10 clear the material from the sieve bottom. In this case, a proportion of the bulk material migrates over thepaddle 10 and can thus align again on the cleared screen bottom and pass through the perforated sieves 9. - 2. Movement: The paddles take the bulk material up to a limit angle φ. In this case, the material moves over the sieve bottom and thereby partially passes through the perforated sieves 9. From the limit angle φ, the material begins to flow laterally along the
paddle 10. It leads one axial movement. Then the material flows down on the sieve bottom. The particles have enough time again to align themselves and thus pass through the perforated sieves 9. - 3. Movement: The
paddles 10 continue to pick up the remaining material, which has not been moved along thepaddle 10 via the paddles (movement 1) or laterally (movement 2), and an oblique throw occurs. The material flies over theshaft 11, falls tangentially against the perforated screen 9 and then rolls back along the sieve bottom. It has time to align and can fall through the perforated sieves 9.
Die
Zunächst sollen nur die nicht an Fasern verhakten oder in von Kurzfasern gebildeten Faserflocken eingebundenen Schäben abgesiebt und fraktioniert werden. Hierfür sind Sichelpaddel 10-1 oder Doppelsichelpaddel 10-3 notwendig. Nur bei dieser Paddelform und bei entsprechend niedrigen Kreisbahngeschwindigkeiten (max. 2,7 m/s) ist eine Schäbenabsiebung möglich, ohne das die Faserflocken aufgelöst und ebenfalls Fasern abgesiebt werden. Die Schäben werden durch diese Paddel 10 gezielt schonend aufgelockert. Durch das Entlanggleiten der Schäben auf der Sichelflanke und das überströmen der Sichelflanke ab einem bestimmten Grenzwinkel φ werden nur die Schäben aufgelockert und können dadurch die Sieböffnungen passieren (
Die Faserflocken bleiben beim Einsatz von Sichelpaddeln 10-1 und den gewählten niedrigen Kreisbahngeschwindigkeiten erhalten. Darüber hinaus wird die Bildung von Faserflocken unter diesen Prozessbedingungen sogar gezielt und beabsichtigt gefördert, um ein vorzeitiges Abscheiden der Fasern zu verhindern.The fiber flakes remain when using sickle paddles 10-1 and the selected low orbit speeds receive. In addition, the formation of fiber flakes under these process conditions is even deliberately and intentionally promoted to prevent premature deposition of the fibers.
Wird ein einstufiger Axialfraktionierer 1 eingesetzt, kann nur in drei Fraktionen getrennt werden: 1. feine Schäben, 2. grobe Schäben und 3. Schäben und Kurzfasern.If a single-stage
Wird ein zweistufiger Axialfraktionierer 1 eingesetzt, so kommen in der zweiten Stufe Vollpaddel 10-2 als Trenn- und Transportwerkzeug bei höheren Kreisbahngeschwindigkeiten (10 bis 26,2 m/s) zum Einsatz. Durch diese Paddel 10 und unter diesen Prozessbedingungen erfolgt nicht mehr ein Gleiten des Gutstroms über die Siebflächen, sondern das Material wird gezielt geworfen, umgewälzt und die Flockenstruktur durch die Vollpaddel 10-2 zerstört (
Im Einzelnen zeigt T(d) (V2) die Trennfunktion für geröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 1200 kg/h; T(d) (V1a) die Trennfunktion für ungeröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 1200 kg/h und T(d) (V1b) die Trennfunktion für ungeröstete Rohstoffe bei einem Massestrom von 700 kg/h.In detail, T (d) (V2) shows the separation function for roasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h; T (d) (V1a) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 1200 kg / h and T (d) (V1b) the separation function for unroasted raw materials at a mass flow of 700 kg / h.
Mit diesem (Versuchs-)Axialfraktionierer 1 wurde ein optimaler Massestrom von 700 kg/h Schäben-Fasergemisch erzielt. Dies entspricht einen Gesamtmassenstrom von rund 1500 kg/h Ausgangsmaterial.With this (experimental)
Bei der Reinigung der Fasern in einem gekoppelten zweiten Axialfraktionierer 1 (zweite Stufe) ist es notwendig, mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit ω der Welle 11 zu arbeiten. Bei einer Winkelgeschwindigkeit ω von 26 s-1 ist eine optimale Zerstörung der Flocken bei kleinsten Faserverlusten über die Lochsiebe 9 ermittelt worden. Der erforderliche Reinheitsgrad der kurzen Fasern von mindestens 6 Masseprozent Restschäbengehalt ist bis zu einem Strohmassestrom von ungefähr 2500 kg/h bei ungeröstetem bzw. geröstetem Hanf gewährleistet.When cleaning the fibers in a coupled second axial fractionator 1 (second stage), it is necessary to operate at a higher angular velocity ω of the
In dem in
- P1
- Produkte ohne Nutzung einer Sieb- oder Fraktioniereinrichtung
- P2
- Produkte mit Axialfraktionierer
- P3
- Produkte mit Siebtrommel
- S1
- Schäben fein
- S2
- Schäben grob
- S+F
- Schäben mit Faseranteil
- F
- Kurzfasern
- MP
- Mischprodukt aus Fasern und Schäben
- RP
- Reinprodukt
- P1
- Products without the use of a sieving or fractionating device
- P2
- Products with axial fractionator
- P3
- Products with sieve drum
- S1
- Shakers fine
- S2
- Shanks rough
- S + F
- Shives with fiber content
- F
- short fibers
- MP
- Mixed product of fibers and shives
- RP
- pure product
- 11
- AxialfraktioniererAxialfraktionierer
- 1-11-1
- erster Axialfraktioniererfirst axial fractionator
- 1-21-2
- zweiter Axialfraktionierersecond axial fractionator
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Einfüllöffnungfill opening
- 3-13-1
- Einfüllöffnung des ersten AxialfraktionierersFilling opening of the first Axialfraktionierers
- 3-23-2
- Einfüllöffnung des zweiten AxialfraktionierersFilling opening of the second Axialfraktionierers
- 44
- Auslassoutlet
- 4-14-1
- Auslass des ersten AxialfraktionierersOutlet of the first axial fractionator
- 4-24-2
- Auslass des zweiten AxialfraktionierersOutlet of the second Axialfraktionierers
- 55
- GutWell
- 66
- Paddelschneckepaddle screw
- 77
- Austragunghost
- 88th
- Klappeflap
- 99
- Lochsiebstrainer
- 1010
- Paddelpaddle
- 10-110-1
- Sichelpaddelsickle paddle
- 10-210-2
- Vollpaddelfull paddle
- 10-310-3
- DoppelsichelpaddelDouble sickle paddle
- 1111
- Wellewave
- 1212
- Motorengine
- 1313
- Fensterwindow
- 1414
- Absaugstutzensuction
Claims (15)
- Axial fractionator (1) for the fractionated separation of shives and short fibres from fibre flocks, consisting of
at least one elongate housing (2), wherein a filling opening (3) is arranged at a first lateral end of the housing (2) and an outlet (4) is arranged at a second lateral end of the housing (2),
at least one discharge (7) on the underside of the housing (2), and
at least one conveyor screw which is arranged in the housing (2) and which transports the fibre flocks over the discharge (7), wherein the conveyor screw is a paddle screw (6). - Axial fractionator (1) according to claim 1, characterised in that the paddle screw (6) comprises sickle-shaped paddles (10-1), full paddles (10-2) or double-sickle-shaped paddles (10-3) or combinations of said paddles.
- Axial fractionator (1) according to one of claims 1 or 2, characterised in that the angle of inclination α of the paddles (10) lies in a range from 60° to 85°.
- Axial fractionator (1) according to claim 1, characterised in that perforated screens (9) having different hole sizes are arranged over the discharges (7).
- Axial fractionator (1) according to one of claims 1 to 4, characterised in that a plurality of axial fractionators (1) can be coupled to one another.
- Axial fractionator (1) according to claim 5, characterised in that in each case the outlet (4-1) of the first axial fractionator (1-1) can be coupled to the filling opening (3) of the following axial fractionator (1).
- Axial fractionator (1) according to claim 5 or 6, characterised in that the conveyor screw in the first axial fractionator (1-1) comprises sickle-shaped paddles (10-1) or double-sickle-shaped paddles (10-3) and in the second axial fractionator (1-2) comprises full paddles (10-2).
- Axial fractionator (1) according to one of claims 5 to 7, characterised in that the shaft angular speed ω in the first axial fractionator (1-1) is 3 to 10.5 s-1 and in the second axial fractionator (1-2) is 10 to 26.2 s-1, and in that the orbital speed in the first axial fractionator (1-1) is at most 2.7 m/s and in the second axial fractionator (1-2) is at most 6.5 m/s.
- Method for the fractionated separation of shives and short fibres from fibre flocks using at least one axial fractionator (1) according to one of the preceding claims, characterised in that
shives and/or short fibres are separated from the fibre flocks, and
the shives and/or short fibres are classified. - Method according to claim 9, characterised in that the shives and/or short fibres are unmixed from the fibre flocks by a paddle screw (6) comprising sickle-shaped paddles (10-1) or double-sickle-shaped paddles (10-3).
- Method according to claim 10, characterised in that the angle of inclination α of the paddles is set to 60° to 85°.
- Method according to claim 9 or 10, characterised in that the separated shives and short fibres are classified by perforated screens (9) having different hole sizes which are located over the discharges (7).
- Method according to one of claims 9 to 12, characterised in that the method is carried out in a plurality of stages, wherein the fibre flocks pass through a plurality of axial fractionators (1).
- Method according to one of claims 9 to 13, characterised in that the shaft angular speed ω in the first axial fractionator (1-1) is set to 3 to 10.5 s-1 and in the second axial fractionator (1-2) is set to 10 to 26.2 s-1, and in that the orbital speed v in the first axial fractionator (1-1) is set to at most 2.7 m/s and in the second axial fractionator (1-2) is set to at most 6.5 m/s.
- Use of at least one axial fractionator (1) according to one of claims 1 to 8 to obtain shives and short fibres.
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