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Die
Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche
1 und 9 eine Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung in
einem Fluidmedium.
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Die
Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Lufttrennen von lockeren Materialien,
z. B. von Getreidekornkulturen, von Saatgut, von Gemüse und Graskulturen,
und kann zum Reinigen und Sortieren von Getreide in Auswahlstationen,
Getreidesilos, in Bauernhöfen,
Fabriken zum Herstellen von Saatgut und Schrot, und auch in der
Mahlmühlenindustrie, der
Futtermühlenindustrie,
der chemischen und weiteren Industrien verwendet werden.
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Die
bekannte Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung in einem
Fluidmedium enthält
einen Bunker und Vibrationsschacht, einen Strahlgenerator, der unter
ihnen mit flachen Düsen
angeordnet ist, die mit unterschiedlichen Höhen des Kanalquerschnitts realisiert
sind, die mit unterschiedlichem Abstand zwischen ihnen eingerichtet
sind und in einem unterschiedlichen spitzen Winkel zu einer Vertikalen
angeordnet sind, wodurch die durch Größe spezifizierten Höhen des
Kanalquerschnitts, der Abstand und ein spitzer Winkel in einer Richtung
von oben nach unten ansteigen. Zudem enthält die bekannte Vorrichtung
zum Trennen einer lockeren Mischung in einem Fluidmedium auch eine
Vorrichtung zum Drängen
von Luft in den Strahlgenerator, wobei Fraktionssammler von hergestellten
und wiederholten Fraktionen unter den Düsen angeordnet sind und zusammen
mit ihnen durch Seitenwände
derart gefasst sind, dass Fraktionssammler jeweils mit der Vorrichtung
zum Ausbilden eines Rückkehrstromes eines
Ausgangsmaterials durch Einrichtungen des Förderers verbunden sind, vgl.
UA 45 881 A .
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Die
Durchführung
des Strahlgenerators stellt keine Gleichmäßigkeit der Luftstrahlen an
den Generatordüsen
bereit. Dies führt
zu einer Trennung der Strahlenkaskade und zu einem Ausfall der Erzeugung.
Teilchen eines Materials, das getrennt wird, vermischen sich zwanglos.
All dies fließt
in die Qualität
der getrennten Materialien ein.
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Die
Funktion des Franktionssammlers von Wiederholungsfraktionen nach
jedem Fraktionssammler eines hergestellten Produkts ist für einen Endabschnitt
einer Teilungsvorrichtung ineffizient. Das Endprodukt durchläuft alle
Zyklen der Trennung, tritt in abwechselnde Fraktionssammler ein
und am Ende der Trennung ist keine Rückgabe erforderlich, da die
letzten Fraktionen niedrigen Grades (Futter) keiner Rückgabe unterzogen
werden.
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Das
relevanteste Analog im technischen Sinn für die erklärte Vorrichtung ist die Vorrichtung zum
Trennen einer lockeren Mischung in einem Fluidmedium, die den Bunker-
und Vibrationsschacht, den Strahlgenerator, der sich unter ihnen
befindet, die Vorrichtung zum Drängen
von Luft in den Strahlgenerator, die Trennkammer und die Fraktionssammler
enthält.
Der Strahlgenerator ist somit mit mindestens drei Gittern realisiert,
die vor den Düsen
eingerichtet sind, wobei die Düsen
flach mit unterschiedlicher Länge
der Führungskanäle realisiert
sind, installiert in einem spitzen Winkel zu einer Vertikalen mit unterschiedlichen
Abständen
zwischen ihnen, und wobei die Größen der
Führungskanäle, die
durch die Länge
und den Abstand spezifiziert sind, in einer Richtung von oben nach
unten zunehmen (vgl.
UA
62 866 C2 ).
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Die
Durchführung
des Strahlgenerators mit mindestens drei Gittern, die konsistent
installiert sind, verhindert das Ausbilden von Turbulenzen. Während der
experimentellen Bestimmung des optimalen Verfahrens zum Trennen
wurde herausgefunden, dass, obwohl der Querschnittsbereich der Strahlgeneratordüsenspalte
zum Verhindern des Strömungsausfalls und
der Gefahr der Ausbildung von Turbulenzen zunimmt, es notwendig
ist, die Längen
der Führungskanäle größer zu machen,
was zudem einen Vorgang des Vereinens von Luftströmungen von
den Düsen bzw. Öffnungen
stabilisiert, die mit einem variablen Abstand und einem variablen
Winkel der Installation angeordnet sind. All das zuvor Gesagte hat
eine Gleichmäßigkeit
der Luftströmungen
an den Ausgangsdüsen
bereitgestellt, was zu einer Erhöhung der
Trennqualität
geführt
hat.
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Bei
dieser Vorrichtung setzt sich unter dem aerodynamischen Einfluss,
der darin erzeugt wird, eine kleine Menge an leichten Fraktionen
früher
ab, aus denen durchschnittliche Fraktionen (Feldbestellung und Ware)
entstehen. Im Ergebnis tritt die Trennung mit einem Fehler (3%)
auf. Dieser wird durch die Teilchen verursacht, die ungefähr zu der
Mitte der Kammer geflossen sind, wo es eine Trennung gibt, und die
den größten Teil
der kinetischen Energie verlieren, was eine Folge von vielen Faktoren
ist, insbesondere des Faktors der Kollision der Teilchen untereinander.
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DE 717 434 A offenbart
eine Vorrichtung zur Aufbereitung von feinkörnigen Stoffen, die mittels
eines Luftstroms über
rotierende Walzen geblasen werden. Anteile dieser Stoffe können in
Sammeltaschen unterhalb der Walzen fallen, wobei Zungen auf einer
Seite der Walzen bestimmte Anteile davon abhalten, in die Sammeltaschen
zu fallen. Durch Drehung der Walzen wird dieser Anteil der feinkörnigen Stoffe
zum Eingang der nächsten
Sammeltasche transportiert. Mittels Luftdüsen, die unterhalb der Zungen
angeordnet sind, können
Teile der feinkörnigen
Stoffe nach oben geblasen werden, was zu einer weiteren Trennung
beiträgt.
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US 1 834 981 A offenbart
einen Luftklassifizierer mit geriffelten Wänden, die an ihren unteren Enden
durch eine Basisplatte und an ihrer Oberseite durch eine Abdeckung
gesichert werden. Ein Luftstrom transportiert Material im Wesentlichen
in horizontaler Richtung durch die Riffelung der Wände hindurch.
Sammelbehälter
werden unterhalb der Wände bereitgestellt,
wobei die Sammelbehälter
an ihren oberen Enden Lufteinlassöffnungen aufweisen, durch die
Luft in die Sammelbehälter
kommen und durch Öffnungen
in der Basisplatte nach oben zwischen die Wände dringen kann.
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US 3 738 483 A offenbart
Mittel zur Klassifizierung von hetergogenem geschredderten Material, wobei
die vertikal getrennt angeordneten Aufnahmebehälter eine Ablenkplatte aufweisen,
die sich unterhalb des Eingangs jedes Aufnahmebehälters befindet.
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Das
Ziel bzw. die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die bekannte
Vorrichtung zum Trennen von einer lockeren Mischung in einem Fluidmedium durch
die Einführung
von zusätzlichen
Einrichtungen zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes zu verbessern,
der es ermöglicht,
eine Bewegungsbahn bzw. Flugbahn von Teilchen getrennter Fraktionen
zu beeinflussen, und genauer, sie aufzuteilen, was zu einer allgemeinen
Erhöhung
der Qualität
des getrennten Produkts führt.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Dieses
Ziel wird erreicht, indem in der bekannten Vorrichtung zum Trennen
einer lockeren Mischung in einem Fluidmedium, die Einrichtungen zum
Laden und Zuführen
einer lockeren Mischung, den Strahlgenerator mit Düsen bzw. Öffnungen,
die unter ihnen angeordnet sind, die Vorrichtung zum Drängen von
Luft in den Strahlgenerator, die Trennkammer und die Fraktionssammler
enthält,
gemäß der ersten
Variante der Erfindung zwischen mehreren Fraktionssammlern Einrichtungen
zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes vorge sehen sind, die als
Spalte realisiert sind, welche die Trennkammer mit dem äußeren Raum
verbinden.
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Dieses
Ziel kann auch erreicht werden, indem in der bekannten Vorrichtung
zum Trennen einer lockeren Mischung in einem Fluidmedium, die Einrichtungen
zum Laden und Zuführen
einer lockeren Mischung, den Strahlgenerator mit Düsen bzw. Öffnungen,
die unter ihnen angeordnet sind, die Vorrichtung zum Drängen von
Luft in den Strahlgenerator, die Trennkammer und die Fraktionssammler
enthält, gemäß der zweiten
Variante der Erfindung zwischen mehreren Fraktionssammlern Einrichtungen
zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes vorgesehen sind, die
als ein Satz von Löchern
realisiert sind, die eine Trennkammer mit dem Außenraum verbinden.
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Es
ist effektiv, wenn Einrichtungen zum Ausbilden eines aufsteigenden
Stromes (Spalte gemäß der ersten
Variante oder Löcher
gemäß der zweiten Variante)
neben den Fraktionssammlern von hergestellten zweiten und dritten
Rohstofffraktionen einer lockeren Mischung angeordnet sind. An diesem
Ort nimmt der neue Strom Teilchen kleinerer Größen der mittleren Fraktionen
auf, ohne Einfluss auf das Gewicht, welche bereits getrennt worden
sind.
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Sie
beeinflussen somit direkt die Genauigkeit der getrennten Aufteilung
eines hergestellten Produkts.
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Die
Fraktionssammler der hergestellten Fraktionen können zwei mehr als die Fraktionssammler
der wiederholten Fraktionen des getrennten Produkts sein und zwei
Franktionssammler von hergestellten Fraktionen sind daneben in dem
größten Abstand
von den Düsen
installiert. Die hergestellten Fraktionen, die durch den aufsteigenden
Strom genau verteilt werden, werden dann einer wiederholten Verarbeitung
nicht zufällig
ausgesetzt.
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In
der zuvor erwähnten
Konfiguration gibt es acht Fraktionssammler. Die spezifizierten
Einrichtungen sind als Regel nach dem zweiten, dritten und vierten
Fraktionssammler angeordnet. Eine Aufteilung der Rohstofffraktionen
von Getreide tritt gerade dort in dem mittleren Abschnitt der Kammer
auf.
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Es
wird experimentell bestimmt, dass die Weite bzw. Breite der Spalte
(der ersten Variante) von 20 ... 25 mm optimal für die Erzeugung eines aufsteigenden
Stromes ist.
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Der
optimale Durchmesser der Löcher
(die zweite Variante) beträgt
25... 30 mm. Die Löcher
können
als rechtwinklige, ähnliche
flache Öffnungsabschnitt
realisiert sein.
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Es
ist zweckdienlich, wenn die Trennkammer die nachfolgenden Größen hat:
Länge 1250
mm, Höhe
900 mm, Weite 2000 mm. Diese Größen sind durch
lange Experimente herausgefunden worden.
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Für eine effektivere
Ausbildung eines aufsteigenden Stromes sollte die Vorrichtung mindestens mit
einer Einrichtung zum Reflektieren eines Luftstromes ausgerüstet sein,
der von den kaskadierten Düsen
ausgeht.
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Es
ist effektiv, wenn die spezifizierte Einrichtung als Prallplatte
für ausgestoßene Luft
realisiert ist, die an einer Rückwand
der Kammer angeordnet ist und eine konvexe Form hat, oder als eine
Abdeckung mit welliger Form realisiert ist, und am besten, wenn
beide Einrichtungen installiert sind, dann ist der aufsteigende
Strom am stärksten.
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Durch
die Wirkung einer Entladung, die in dem unteren Teil der Kammer
erzeugt wird, steigt Luft durch Spalte oder Löcher hoch und erzeugt aufsteigende
Ströme.
Einige dieser Ströme
bilden einen Luftstrom aus, der Teilchen verlangsamt, die nach unten
fallen, und der ihnen die notwendige Energie verleiht, die sie zu
den entsprechenden Fraktionssammler trägt.
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Es
ist effektiv, wenn die Einrichtungen zum Laden und Zuführen einer
lockeren Mischung als Bunker mit Klappe bzw. Verschluss und Vibrationsschacht
realisiert sind.
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Der
Strahlerzeuger kann mit Gittern realisiert werden, die vor den Öffnungen
bzw. Düsen
installiert sind. Als Regel sind die Düsen flach mit unterschiedlicher
Länge der
Führungskanäle realisiert
und in einem spitzen Winkel zu einer Vertikalen mit einem unterschiedlichen
Abstand zwischen ihnen installiert und die Größen der Führungskanäle, die mit einer Länge und
einem Abstand spezifiziert sind, nehmen in einer Richtung von oben
nach unten zu.
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Jeder
Satz der wesentlichen Attribute der vorliegenden Erfindung stellt
eine qualitative (genaue) Multifraktionstrennung der lockeren Mischung, z.
B. von Getreidekörnern,
als einfache Form, und der komplexen Form bereit, was sehr wichtig
für Auswahlzwecke
in der Landwirtschaft ist und auch wichtig bei der Verarbeitung
und Herstellung von Saatgut für
Getreide.
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Das
Wesentliche der Erfindung wird durch Zeichnungen erläutert, in
denen ein Beispiel der Vorrichtung zum Trennen schematisch wiedergegeben ist:
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1 gibt
das Schema der Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung in
einem Fluidmedium gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindungsrealisierung wieder;
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2 gibt
eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung
in einem Fluidmedium gemäß der ersten
Ausführungsform
der Realisierung der Erfindung schematisch wieder;
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3 gibt
das Schema der Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung in
einem Fluidmedium gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindungsrealisierung wieder;
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4 gibt
die Draufsicht auf die Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung
in einem Fluidmedium gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindungsrealisierung schematisch wieder;
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5 sind
Orte des vergrößerten Teils
I von 4, Modifikation mit runden Löchern; und
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6 sind
Orte des vergrößerten Teils
I von 4, Modifikation mit rechtwinkligen Löchern.
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Jede
Variante der Vorrichtung zum Trennen enthält den Bunker 1 bzw.
Vorratsbehälter
mit Klappe 13 und Vibrationsschacht 2, den Strahlgenerator 3, der
unter ihnen angeordnet ist, die Vorrichtung 4 zum Drängen von
Luft in den Strahlgenerator 3, die Trennkammer 5 und
die Fraktionssammler 6. Der Strahlgenerator 3 ist
mit mindestens 3 Gittern 8 realisiert, die vor den Öffnungen
bzw. Düsen 7 installiert
sind. Die Düsen 7 sind
flach mit unterschiedlicher Länge
der Führungskanäle realisiert
und in einem spitzen Winkel zu einer Vertikalen mit unterschiedlichem
Abstand zwischen ihnen installiert und die Größen der Führungskanäle, die mit einer Länge und
einem Abstand spezifiziert sind, steigen in einer Richtung von oben
nach unten an. Zwischen vier Fraktionssammlern 6 gibt es
drei Einrichtungen zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes,
die gemäß der ersten
Variante als Spalte 9 realisiert sind, welche die Trennkammer
mit dem Außenraum
verbinden (vgl. 1, 2).
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Einrichtungen
zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes gemäß der zweiten
Variante sind als Löcher 15 realisiert,
die die Trennkammer mit dem Außenraum
(vgl. 3, 4) verbinden.
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Einrichtungen
zum Ausbilden eines aufsteigenden Luftstromes (Spalte 9 gemäß der ersten
Variante oder Löcher 15 gemäß der zweiten
Variante) sind neben Fraktionssammlern von hergestellten, zweiten
und dritten Rohstofffraktionen einer lockeren Mischung angeordnet.
An diesem Ort nimmt ein neuer Strahl (er ist durch Pfeile in 1, 3 gezeigt) bzw.
Jet Teilchen der Durchschnittsfraktionen auf, wobei die Leichten,
die bereits getrennt worden sind, nicht beeinflusst werden. Somit
beeinflussen sie direkt die Genauigkeit der Aufteilung des getrennten, hergestellten
Produkts.
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Es
sind fünf
Fraktionssammler (a) von hergestellten Fraktionen realisiert und
drei Fraktionssammler (b) von wiederholten Produktfraktionen. Zwei Fraktionssammler
(a) der hergestellten Fraktionen sind daneben in den größten Abstand
von den Düsen angeordnet.
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In
der zuvor erwähnten
Konfiguration gibt es acht Fraktionssammler. Die spezifizierten
Einrichtungen sind nach dem zweiten, dritten und vierten Fraktionssammler
angeordnet. Genau dort in dem Mittelteil der Kammer tritt eine Aufteilung
der Rohstofffraktionen von Getreide auf. Die Weite der Spalte (der
ersten Ausführungsform)
beträgt
22,5 mm. Der Durchmesser der Löcher
(der zweiten Ausführungsform)
beträgt
27 mm (vgl. 5). In einer weiteren Modifikation
der zweiten Ausführungsform
sind die Löcher
rechtwinklig realisiert (vgl. 6), ähnlich zu dem
flachen Düsenabschnitt.
Der Schritt t bzw. Abstand zwischen den Löchern kann variabel sein.
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Die
Trennkammer hat die nachfolgenden Größen: Länge 1250 mm, Höhe 900 mm
und Weite 2000 mm. Die Vorrichtung ist mit Einrichtungen zum Reflektieren
eines Luftstromes ausgerüstet,
der von der Düsenkaskade
ausgeht. Die erste Einrichtung ist als Prallplatte 10 für ausgestoßene Luft
an einer Rückwand 11 der
Kammer angeordnet und hat eine konvexe Form und die zweite Einrichtung
ist eine Abdeckung 12 mit einer welligen Form. Die Vorrichtung ist
auch mit dem Förderer 14 ausgestattet,
der wiederholte Fraktionen b zu dem Bunker 1 zurückgibt.
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Die
Vorrichtung zum Trennen einer lockeren Mischung arbeitet wie folgt.
Getreide bzw. Getreidekorn wird dem Bunker 1 zugeführt. Zudem
wird durch die Einrichtungen des Vibrationsschachts 2 ein
freier Strom aus fallendem Getreide mit identischer Geschwindigkeit
erzeugt, der unter dem Einfluss eines Luftstromes von der Vorrichtung 4 zum
Drängen
von Luft (hier ein Ventilator), der durch die drei Gitter 8 des
Strahlgenerators 3 in seinen Düsen 7 hindurchgeht,
in Fraktionen aufgeteilt wird. Die Hauptaufteilung der Teilchen
aus einem Material tritt unter dem Einfluss der Kaskade von flachen
Luftstromdüsen 7 in
der Trennkammer 5 auf. Unter der Wirkung einer Ausstoßung, die
in dem unteren Teil der Kammer erzeugt wird, steigt Luft durch die
Spalte 9 oder Löcher 15 hoch
und erzeugt aufsteigende Ströme.
Einige dieser Ströme
bilden einen Luftstrom aus, der das Fallen von zwanglosen, feinen
Teilchen der zweiten und dritten Rohstofffraktion verlangsamt und
sie zu den entsprechenden Fraktionssammlern 6 trägt. Die erste
hergestellte Fraktion der Trennung enthält Steine und schwere Verunreinigungen,
die zweite Fraktion Feldbesteilungsgetreide, die dritte Fraktion
Ernährungsgetreide
und die vierte und die fünfte
Fraktion Futtergetreide. Zudem wird Stufe für Stufe die Entfernung der
hergestellten Fraktionen ”a” durchgeführt und
gleichzeitig das Sammeln der wiederholten Fraktionen ”b” eines
Produkts ausgeführt
und für
die wiederholte Trennung dem Bunker 1 zugeführt.