TR2022009036A2 - Toz ayriştirma maki̇nasi - Google Patents

Abstract

Bu buluş, buğday, arpa, mısır, mercimek, nohut, soya vb. hububatların işlendiği tesislerde kullanılmak üzere, ürünün, boş tane, kabuk, saman, toz ve benzeri maddelerin ayrıştırılmasını sağlayan bir toz ayrıştırma makinası ve bunun çalıştırılma yöntemi ile ilgilidir. Buluş ile, ayrıştırılacak ürünün harmanını gerçekleştirmek üzere kapalı bir hacim içinde ayrıştırılacak malzemenin özkütlelerine bağlı olarak farklı yörüngeler izlediği türbülant hava akımları oluşturulan bir ayrıştırma makinasında kullanıma yönelik, bir toz tutucu etkisi ile ayrıştırılan toz ve diğer küçük ölçekli zerreciklerin ayrıştırma makinasından uzaklaştırılması sırasında iç basıncın korunmasını sağlayan ve ters hava akımlarının oluşmasını önleyen bir hava kilidi geliştirilmiştir. Bu hava kilidinin kontrolü de açıklanmıştır.

Description

TARIFNAME TOZ AYRISTIRMA MAKINASI Teknik Alan Bu bulus, bugday, arpa, misir, mercimek, nohut, soya vb. hububatlarin islendigi tesislerde kullanilmak üzere, ürünün, bos tane, kabuk, saman, toz ve benzeri maddelerin ayristirilmasini saglayan bir toz ayristirma makinasi ve bunun çalistirilma yöntemi ile Önceki Teknik Teknikte tarimsal ürünlerin içindeki toz, toprak, kum, saman, bos tane, kabuk parçalari, yaprak, ana üründen hafif olan diger yabanci içerigin ayristirilmasini saglayan ve ürünün rüzgar gibi bir hava akimi önüne birakilmasi ile ayristirilacak unsurlarin agirliklarina göre farkli uzakliklara savrulmasina dayanan harman yöntemleri bilinmektedir. Bu amaçla gelistirilen bazi makinalar da bilinmekle birlikte bunlar, hedef üründen diger malzemelerin ayristirilmasina yönelik olup, farkli unsurlarin seçici biçimde ve yinelenen islemler veya birbirini izleyen makinalar gerektirmeksizin ayristirilmasini saglamamaktadir. Örnegin yem sektöründe kullanima uygun saman, kabuk, kirik tane gibi malzeme, atiklar ile karisik olarak elde edilebilmektedir. Ayrica bu makinalar ile ayristirilan malzemenin disari atilmasi sirasinda makina içindeki hava dolasiminda bozulmalar gerçeklesmektedir. Etkin çalisma kosullarinin yeniden elde edilmesi gerektiginden yüksek enerji sarfiyati ve düsük ayristirma hizi ile karsilasilmaktadir. TR201502614 sayili dokümanda, tahillarin içerisinde yer alan düsük yogunluklu toz, kum ve küçük tohum gibi kaba atiklarin hava sirkülasyonu ile uzaklastirilmasini saglayan bir çoklu radyal tarardan bahsedilmektedir. TR200704557 sayili dokümanda, tahillarin içerisinde bulunan küçük taneleri,kabuklari,çöp,saman ve toz gibi yabanci maddelerin hava aspiratörü yardimiyla temizlemesini saglayan bir tarardan bahsedilmektedir. CN212216258U sayili dokümanda, bir tahil temizleme ve toz giderme cihazindan bahsedilmektedir. Birinci temizleme kutusunda yer alan hava akis kontrol cihazi yer almaktadir. Ayristirma plakasi ve tane plakasi ile birlikte toz ayrimi yapmaktadir. Gövde üzerine yerlestirilen fan ile hava çekerek negatif basinç olusturularak temizlik yapilmaktadir. WO9001377A1 sayili dokümanda, tahil, tohum veya diger tanecikli malzemeleri temizlemek ve/veya ayirmak için bir hava temizleme ve ayirma cihazindan bahsedilmektedir. Tahil, bir dizi tepsiden sektirilirken, ayni anda yüksek hizli, düsük basinçli hava akisina maruz birakilarak hafif malzemenin ve daha agir malzemenin ayrilmasi saglanir. Fan toz ve benzeri hafif olan yabanci maddeleri radyal sapitiriciya tasiyarak alt zemin araciligi ile disariya göndermektedir. Tahil ve benzeri agir tohumlar yer çekimi ile sektirme levhasindan tahil toplama oluguna düsmektedir. TR200605 632 sayili dokümanda, gövde üzerinde yer alan fan ile hububatlarin ayristirilmasi ile ilgili bir ayristiricidan bahsetmektedir. Fan üzerinde yer alan ayar elemanlari sayesinde kanatlarin konumu degistirilerek hava akisi kontrolü yapilmaktadir. Bulusun Amaçlari ve Kisa Açiklamasi Bu bulusun amaci, hasat sonrasi dolu taneler ile birlikte, bos tane, kabuk, saman ve toz da barindiran hububatin ayristirilmasini saglayan bir ayristirma makinasinin gelistirilmesidir. Bu bulusun baska bir amaci da yüksek ayristirma hizi ile ve kesintisiz olarak çalisabilen bir ayristirma makinasinin gelistirilmesidir. Bu bulusuna daha baska bir amaci da yüksek enerji verimliligi saglayan bir ayristirma makinasinin gelistirilmesidir. Bulus ile, ayristirilacak ürünün harmanini gerçeklestirmek üzere kapali bir hacim içinde ayristirilacak malzemenin özkütlelerine bagli olarak farkli yörüngeler izledigi türbülant hava akimlari olusturulan bir ayristirma makinasinda, bir toz tutucu etkisi ile ayristirilan toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin ayristirma makinasindan uzaklastirilmasi sirasinda, iç basincin korunmasini saglayan ve ters hava akimlarinin olusmasini önleyen bir hava kilidi ve bu hava kilidinin kontrolünü saglayan bir yöntem gelistirilmistir. Bulusa göre makina ve yöntem ile, herhangi bir anda hava kilidini olusturan birden fazla bosaltma klapesinden en az birisi kapali tutularak gövde iç basinci korunmakta ve gövde içinde olusturulan hava akimlarinin toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin bosaltilmasi sirasinda bozulmadan sürdürülmesi saglanabilmektedir. Ayrica toz tutucu içinde ters hava akimlarinin olusarak ayristirilan toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin yeniden karismasinin da önüne geçilebilmektedir. Böylece, ayristirma makinasinin enerji tüketimi azaltilmakta, ayristirma hiZi arttirilmakta ve ayristirmanin kesintisiz olarak gerçeklestirilebilmesi saglanmaktadir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amaçlarina ulasmak için gerçeklestirilen ayristirma makinasi ekli sekillerde gösterilmistir. Sekil 1 Bulusa göre bir ayristirma makinasinin perspektif görünümüdür. Sekil 2 Bulusa göre bir ayristirma makinasinin patlatilmis sematik görünümüdür. Sekil 3 Sekil l,de görülen ayristirma makinasinin patlatilmis görünümüdür. Sekil 4 Bulusa göre iki bosaltim klapesi içeren bir hava kilidinin her iki klape de kapali durumda iken yandan görünümüdür. Sekil 5 Sekil 4,te görülen hava kilidinin birinci klape açik durumda iken yandan görünümüdür. Sekil 6 Sekil 4,te görülen hava kilidinin ikinci klape açik durumda iken yandan görünümüdür. Sekil 7 Bulusa göre bir dolasim klapesinin yandan görünümüdür. Sekillerde yer alan parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir. Toz tutucu Hava kilidi Aspiratör Ürün girisi Titresim tablasi Tane çikisi Toz çikisi . Saman çikisi 11. Bosaltma klapesi 12. Piston 13. Pnömatik kontrol birimi 14. Dolasim klapesi . Motor sürücüsü 16. Lineer motor 17. Iç gövde Hasat sonrasi dolu taneler ile birlikte, bos tane, kabuk, saman ve toz da barindiran hububatin ayristirilmasini saglayan bulus konusu ayristirma makinasi, temelde, - bir gövde (l), - gövdeye (l) ayristirilacak ürünün girisini saglayan bir ürün girisi (5), - en azindan ürün girisinin (5) altinda yer alan, ayristirilacak ürünün hareketlendirilmesini saglayan bir titresim tablasi (6), - titresim tablasi (6) tarafindan hareketlendirilen ayristirilacak ürünün harmanini gerçeklestirmek üzere gövde (l) içinde ayristirilacak malzemenin öZkütlelerine bagli olarak farkli yörüngeler izledigi türbülant hava akimlari olusturan, tam ve dolu taneler disindaki unsurlarin da kendi aralarinda ayristirilmasini saglayan bir en aZ bir aspiratör (4), - gövdenin (l) tabaninda, titresim tablasinin (6) altinda yer alan ve titresim tablasi (6) tarafindan hareketlendirilmesine karsin agirligi nedeni ile hava akimlari tarafindan savrulmayan tam ve dolu tanelerin gövdeden (l) uzaklastirilmasini saglayan en aZ bir tane çikisi (7), - yönlendirilen hava akimlari tarafindan tasinan toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin ayristirilmasi için gövdenin (l) çeperinde bulunan bir bölme olusturan en aZ bir toz tutucu (2), - gövdenin (l) tabaninda, toz tutucunun (2) altinda yer alan ve toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin gövdeden (l) uzaklastirilmasini saglayan en aZ bir toz çikisi (9), - gövdenin (l) tabaninda tane çikisi (7) ile toz çikisi (9) arasinda yer alan ve bos taneler, kabuklar ile samanin gövdeden (l) uzaklastirilmasini saglayan en aZ bir saman çikisi (10), - toz tutucu (2) ile toz çikisi (9) arasinda bulunan ve düsük gövde (l) iç basincinin kaybini ve toz tutucu (2) içinde ters hava akimlarinin olusmasini önleyen hava kilidi içermektedir. Aspiratör (4), hava akimini olusturmak üzere gövde (1) içinde düsük basinç olusturmaktadir. Aspiratörün (4) gövde (1) üzerinde konumlandirilmasi sayesinde gövde (1) içinde temiz hava dolastirilmasi olanagi da saglanmistir. Temiz hava kullanimi sayesinde ayristirma performansi da aittirilmistir. Aspiratör (4) etkisi ile türbülant hava akimlarinin olusturulabilmesi için gövdenin (1) iç yüzeyinde bulunan ve aspiratör (4) tarafindan olusturulan hava akimlarinin yönlendirilmesini saglayan kanallar (8) da bulunmaktadir. Kanallar (8), dogrudan gövdenin (1) iç yüzeyinde bulunabilecegi gibi, gövdenin (1) içinde konumlandirilmis bir iç gövdenin (17) iç yüzeyinde de bulunabilir. Hava kilidi (3), gövde (1) iç hacminden disariya dogru uzanan bir hava yolu boyunca birbirini izleyen en az iki adet bosaltma klapesi (11) içermektedir. Her bir bosaltma klapesi (1 1) bir adet tahrik elemani tarafindan birbirlerinden bagimsiz olarak hava yolunu kapatacak biçimde açilip kapatilabilmektedir. Tahrik elemanlari, bir bosaltma kontrol birimi tarafindan kontrol edilen, lineer motor (16), piston (12) veya baska bir tahrik elemani olabilir. Bosaltma klapelerinin (11) yüksek hizlarla açilip kapatilabilmesini saglamak üzere, tercihen bosaltma kontrol birimi bir pnömatik kontrol birimi (13) ve tahrik elemanlari da pistonlardir (12). Bulus konusu ayristirma makinasinin kullanimi sirasinda, toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin gövdeden (1) uzaklastirilmasi amaci ile, hava kilidi (3) herhangi bir anda bosaltma klapelerinden (11) en az birisi kapali olacak biçimde çalistirilmaktadir. Örnegin biriken malzemenin bosaltilmasi için iki bosaltma klapesinden (11) önce hava yolu boyunca gövde (1) iç hacmine yakin olani açilarak malzeme bir sonraki bosaltma klapesine (11) düsürülmekte, açilmis olan bosaltma klapesi (11) kapatilmakta ve ardindan da ikinci bosaltma klapesi (11) açilarak malzeme toz çikisindan bosaltilmaktadir. Bunun ardindan ikinci bosaltma klapesi (11) de kapatilmaktadir. Bulus ile ikiden fazla bosaltma klapesi (11) de kullanilabilmektedir. Bu durumda bosaltma klapeleri (11), gövde (1) iç hacminden disariya dogru sirali olarak açilip kapatilabilmekte veya malzemenin bekletilme süresi azaltilarak bosaltilabilmesi için bosaltma klapeleri (11) herhangi bir anda açik bir bosaltma klapesinin (11) izleyen diger bir bosaltma klapesi (11) kapali olacak biçimde gruplar halinde de açilip kapatilabilmektedir. Herhangi bir anda bosaltma klapelerinden (11) en az birisinin kapali tutulmasi sayesinde, gövde (1) iç basinci korunarak gövde (1) içinde olusturulan hava akimlarinin toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin bosaltilmasi sirasinda bozulmadan sürdürülmesi saglanabilmektedir. Ayrica toz tutucu (2) içinde ters hava akimlarinin olusarak ayristirilan toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin yeniden karismasinin da önüne geçilebilmektedir. Böylece, ayristirma makinasinin enerji tüketimi azaltilmakta, ayristirma hizi arttirilmakta ve ayristirmanin kesintisiz olarak gerçeklestirilebilmesi saglanmaktadir. Bulus konusu ayristirma makinasi toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin tam ve dolu tanelerden ayristirilmasinin yaninda bos taneler, saman ve kabuklarin da ayristirilmasina olanak tanimaktadir. Bunun için aspiratör (4) tarafindan gövde (1) içinde olusturulan hava akimlarinin kontrol edilebilmesi gerekmektedir. Bu amaçla aspiratörün (4) çalisma parametrelerinin kontrolünün yanisira gövde (1) iç hacminde konumlandirilmis en az bir dolasim klapesinden (14) de yararlanilabilmektedir. Dolasim klapeleri (14) kanallar (8) ile birlikte veya kanallara (8) alternatif olusturacak biçimde havanin yönlendirilmesi, gövde (1) iç hacmi ile dis ortam arasinda hava akisi saglanarak iç basincin düzenlenmesi gibi amaçlar ile kullanilabilmektedir. Dolasim klapeleri (14) en az bir dolasim kontrol birimi tarafindan kontrol edilen, birer tahrik elemani araciligi ile açilip kapatilmaktadir. Tahrik elemanlari, lineer motorlari (16), hidrolik veya pnömatik pistonlar (12) olabilir. Tercihen dolasim kontrol birimi bir elektrik motor sürücüsü (15) ve tahrik elemanlari da lineer motorlardir (16). Her bir klape, bir levha ile bu levha için bir dönme ekseni tanimlayan bir milden olusmaktadir. Bu mil tercihen ilgili levhanin ortasindan geçmektedir. Ürün girisi (5), huni, bant konveyör, helezon konveyör gibi ayristirilmak üzere alinan malzemenin tasima ve/veya depolama unsurlarindan alinmasini saglayan unsurlara bagli olabilir. Çikislar, huni, bant konveyör, helezon konveyör gibi bosaltilan malzemenin tasima ve/veya depolama unsurlarina yönlendirilmesini saglayan unsurlara bagli olabilir. Bulus konusu ayristirma makinasi, ürünün ayristirilmasina yönelik bir ayristirma yönteminin otomatik olarak uygulanmasina olanak tanimaktadir. Ayristirma yöntemi, ürünün ayristirilmasini saglamanin yaninda aspiratörün (4) ve tercihen dolasim klapelerinin (14) kontrolü ile, ayristirilan toz ve diger küçük ölçekli zerreciklerin bosaltilmasini da saglamaktadir. Özellikle toz tutucuda (2) biriken malzemenin bosaltilmasi için, ayristirma yöntemi kapsaminda, gövde (1) iç hacmine en yakin olandan baslanarak bir bosaltma klapesinin (1 1) açilmasi, açilan bosaltma klapesinin (ll) belirli bir süre sonra kapatilmasi, gövde (l) iç hacminden disariya dogru bir sonraki bosaltma klapesinin (1 l) açilmasi, yukaridaki adimlarin gövde (l) iç hacminden disariya dogru sirali olarak tüm bosaltma klapeleri (1 l) açilip kapatilana kadar yinelenmesi adimlari gerçeklestirilmektedir. Ayristirma sirasinda sürekli olarak biriken malzemenin de sürekli olarak bosaltilabilmesi için, tüm bu adimlar belirli zaman araliklari ile veya biriken malzeme miktarina bagli bir degiskene iliskin bir ölçüm sonucunun bir esik degeri geçmesi ile yinelenmektedir. Ikiden fazla bosaltma klapesi (1 l) bulunmasi durumunda, bosaltma klapeleri (1 l) herhangi bir anda açik bir bosaltma klapesini (1 l) izleyen diger bir bosaltma klapesi (1 1) kapali olacak biçimde gruplar halinde de açilip kapatilabilmektedir. Ayristirma yöntemi kapsaminda, ürünlerin ayristirilmasi amaciyla aspiratör (4) ve dolasim klapeleri (14), ayristirilacak ürüne iliskin ürün çesidi ve kirlilik orani bilgisi isiginda öntanimli programlara göre çalistirilabilmektedir. Bunun için ürün çesidi ve kirlilik orani bilgilerini içeren bir operatör girdisi alinmakta ve bu girdi ile öntanimli program parametreleri karsilastirilarak uygun program otomatik olarak seçilmekte ve yürütülmektedir. Programlar, bosaltma klapelerinin (ll) açik kalma süreleri ve açilip kapatilan bir bosaltma klapesinin (1 l) yeniden açilacagi zaman araliklari gibi bilgileri de içerebilir. Bulusun, kombine sistemlere yönelik uygulamalarinda ürün girisi (5) ve çikislara bagli huni, bant konveyör, helezon konveyör gibi aktarim unsurlarinin çalisma hizi gibi parametreleri de ayristirma yöntemi kapsaminda kontrol edilebilir. Ayristirma yöntemi kapsaminda ilgili tüm bilesenlerin kontrolü, ayristirma makinasi bünyesinde bulunan bir merkezi kontrol birimi tarafindan gerçeklestirilmektedir. Merkezi kontrol birimi, operatör girdilerinin alinmasi ve ayristirma durumu, uyarilar gibi bilgi ve bildirimlerini operatöre sunulmasi için arayüz bilesenleri de içermektedir. Merkezi kontrol birimi ve arayüz bilesenleri bütünlesik yapida olabilecegi gibi kablolu ve/Veya kablosuz olarak birbirleri ile baglanti yapida ve konumlarda olabilirler. Merkezi kontrol birimi ve arayüz bilesenleri göVde (l) içinde veya harici konumlarda da bulunabilirler. Bulus konusu ayristirma makinasi bir hasat ekipmani ile kombine olarak, arazide kullanima uygun çekilebilir veya kendinden hareketli bir harman makinasi ile kombine olarak veya bir tesiste bagimsiz veya üretim hatti ile bütünlesik bir makina olarak kullanilabilmektedir. TR