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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stoßimpuls-Sortierung von Holzschnitzeln, einschließlich von Schnitzeln verschiedener Größen und dergleichen, wobei es sich im Wesentlichen um hexaedrische Stücke mit einer Länge und einer Breite und gegenüber letzterem im Wesentlichen geringeren Dicke handelt, wobei möglicherweise auch feine Partikel umfasst sind. Die Sortierung erfolgt derart, dass die Schnitzel mit übergroßer Dicke oder die feinen Partikel oder sowohl die Schnitzel mit übergroßer Dicke als auch die feinen Partikel zur Bildung einer separaten Fraktion von den Holzschnitzeln getrennt werden, wobei die gemischten Schnitzel und die feinen Partikel voneinander mittels verschiedener, durch die Impulswirkung erzeugter Flugbahnen sortiert werden, welche Vorrichtung eine Zufuhrvorrichtung umfasst, um die Holzschnitzel auf eine schräge Stützfläche zu führen und diese entlang dieser Stützfläche über einen sich darüber erstreckenden Schlitz gleiten zu lassen, über welchen Schlitz ein kontinuierlicher Gasstrom auf die Schnitzel oder die feinen Partikel gerichtet ist, die sich gerade in einer Linie mit dem Schlitz befinden.
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Ein Lufklassifizierer im Allgemeinen ist in der
JP 2000084488 A aufgezeigt. An einer Gleitebene sind Düsen in abgestufter Weise angeordnet, die die zu sortierenden Partikel je nach Flugbahn separieren lassen. Eine Vorrichtung des obigen Typs für Holzschnitzel ist aus dem Österreichischen Gebrauchsmuster
AT 003 419 U1 des Anmelders bekannt. Solch eine Vorrichtung ist für die Trennung von verschiedenen Fraktionen von einem großen Massenfluss von Holzschnitzeln in Abhängigkeit von der Schnitzeldicke gedacht (ein Volumen von Hunderten von Kubikmetern pro Stunde). Zugleich ermöglicht sie die Trennung von Stoffen mit höherer Dichte, wie z. B. Abfall, als auch irregulär geformter, schädlicher Partikel auf dieselbe Weise wie feine Partikel. Diese Art von Trennung wird zur Werkstoffzufuhr in der Pulpe-Produktion benötigt.
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Bei dieser Art von Vorrichtung wird eine durch die Breite und Länge eines Schnitzels definierte Ebene einem dynamischen Gasdruck (in der Praxis atmosphärischer Druck) für eine gegebene kurze Zeitperiode ausgesetzt, um einen konstanten Effekt pro Einheitsfläche zu erzeugen. Dies führt zu einem Impulsübertrag, der eine Geschwindigkeitsänderung für den Schnitzel mit sich bringt: Kraft = Druck × Fläche oder F = p × A, Impuls Kraft × Anwendungszeit oder I = F × t und Geschwindigkeitsänderung = Impuls/Masse oder dv = I/m => dv = pAt/m. Da die Masse eines Schnitzels vom Volumen abhängt, das von der Dicke und Fläche abhängt, und andererseits der Impuls von der Fläche abhängt, wird hierein das einzelne Schnitzel unabhängig von seiner Breite und Länge, wodurch die Geschwindigkeitsänderung von einer Dickendimension abhängt, da die Materialdichte konstant ist, so dass das Verhältnis der Geschwindigkeitsänderung umgekehrt proportional zu dem Dickenverhältnis ist. Mit dieser Geschwindigkeitsänderung werden die Schnitzel dazu gebracht, sich in der Richtung einer Dickendimension über verschiedene Distanzen zu bewegen, während sie sich in longitudinaler oder lateraler Richtung mit derselben Geschwindigkeit über dieselbe Distanz bewegen.
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Das Aufbringen eines Impulses auf eine gewünschte Schnitzeloberfläche verlangt, dass die Schnitzel so ausgerichtet sind, dass die Oberfläche lotrecht zu der Anwendungsrichtung eines dynamischen Drucks ist. Die Einrichtung einer gegebenen Anwendungszeit verlangt, dass sich die Schnitzel mit derselben Geschwindigkeit über die Druckanwendungsstelle einer gegebenen Größe bewegen.
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Die Schnitzel gleiten über eine gegebene Distanz entlang einer geneigten Ebene für einen Zeitraum, der ausreicht, um diese in eine korrekte Position zu bringen und um eine vorgegebene Geschwindigkeit zu erreichen. Mit dieser Geschwindigkeit gleiten die Schnitzel über einen schmalen Schlitz, wobei die daraus strömende Luft mit ihrem dynamischen Druck einen Impuls überträgt. Die Schnitzel fliegen frei in den Luftraum und haben somit eine gleiche Geschwindigkeitskomponente abwärts und in Übereinstimmung mit der obigen Berechnung eine dickenspezifische Geschwindigkeit in horizontaler Richtung, wodurch die Schnitzel mit verschiedener Dicke von der Stelle des Impulsübertrags über verschiedene Distanzen fliegen: dünnere Schnitzel fliegen weiter weg.
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Abfallpartikel mit hoher Dichte (Stahl hat z. B. eine Dichte, die im Vergleich zur Dichte von Massivholz etwa zehnmal höher ist) erfahren eine sehr geringe Geschwindigkeitsänderung, und dasselbe gilt aufgrund von Aerodynamik-Eigenschaften für irregulär geformte Partikel. Auf diese Weise können solche Partikel aus einem Schnitzelstrom durch denselben Prozess getrennt werden. Dementsprechend erfahren feine Staubpartikel eine große Geschwindigkeitsänderung, da deren Dicke sehr klein ist. Dementsprechend wird Staub in wirksamer Weise zur Bildung einer separaten Fraktion getrennt.
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Indem Trennwände in geeigneten Positionen eingerichtet sind, werden verschiedene Fraktionen von dem getrennten Schnitzelfluss gesammelt. Die Trennwände können einstellbar sein, um den Schnitzelinhalt in den Fraktionen nach Bedarf zu variieren. Dies ermöglicht auch die Einführung eines Nachsortierungsprozesses für eine gewünschte Fraktion durch dasselbe Verfahren.
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Im Vergleich zu anderen aus dem Stand der Technik bekannten Ausrüstungen erfordert diese Art von Vorrichtung weniger Wartung, und die Anzahl von beweglichen Teilen ist radikal reduziert. Die mechanische Stärke ist ebenfalls aufgrund einer geringen Ermüdungsbeanspruchung durch die gesamte Vorrichtung verbessert, insbesondere aufgrund der Tatsache, dass keine Hin- und Her- oder Kreisbewegung nötig ist. Was ihre Einstellbarkeit angeht, kann die Vorrichtung im Vergleich zu den zur Zeit verfügbaren Maschinen schneller und einfacher sein.
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Der Gasstrom, der aus einem sich über die als eine Gleitoberfläche für Holzschnitzel dienende Stützoberfläche erstreckenden Schlitz austritt, und einen Impuls auf zu verarbeitende Schnitzel und feine Partikel überträgt, erzeugt gleichzeitig einen Auswurfeffekt. Dieser Gasfstrom reißt von seiner Umgebung eine große Menge von Luft mit und erzeugt damit Strömungen in einer Holzschnitzelverarbeitungskammer, die einen nachteiligen Effekt auf die Schnitzelflugbahnen haben und daher auf den Betrieb einer gesamten Vorrichtung.
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Um dieses Problem zu lösen, ist die Anordnung in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung so, und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass entlang des einen Impuls übertragenden und von dem Schlitz austretenden Gasstromes ein Prallblech/eine Führungsplatte für einen durch den Gasstrom erzeugten Auswurfeffekt angebracht ist.
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Das Prallblech/die Führungsplatte kann unterhalb oder oberhalb eines von dem Schlitz austretenden Gasstromes angeordnet sein, oder aber auch unterhalb und oberhalb desselben. Der letzte Fall beinhaltet damit die Anwendung von zwei Prallblechen-/Führungsplatten.
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Aufgrund des Prallblechs/der Führungsplatte ist der Auswurf ohne Beeinflussung der Schnitzelflugbahnen und beeinträchtigt daher nicht den Betrieb der Vorrichtung.
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Das Prallblech/die Führungsplatte stellt vorzugsweise für einen durch einen Gasstrom erzeugten Auswurf zugleich eine Trennwand zum Trennen von feinen Partikeln dar, um eine separate Fraktion zu bilden. In der Praxis erfahren die feinen Partikel, die kleiner sind als die Breite eines eine Impulswirkung erzeugenden Schlitzes, solch eine hohe Impulswirkung, dass diese Partikel nicht in der Lage sind, durch den Impulsstrom hindurch zu treten, sondern mit diesem Strom und mit einem durch den Auswurf erzeugten Luftstrom mitbewegt werden. Somit können die feinen Partikel für eine separate Fraktion einfach abgetrennt werden. Entsprechend ist in einer bevorzugten Anordnung das Ende eines Prallbleches/einer Führungsplatte, welche(s) entfernt von dem Schlitz ist, als ein Aufnahmebehälter für feine Partikel ausgebildet.
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Um den Auswurfeffekt in einem bestimmten Ausmaß zu beschränken, ist die Anordnung derart, dass der Randbereich des am Schlitz austretenden Gasstroms auf das zum Schlitz näheren Ende eines Prallbleches/Führungsplatte trifft. Das Prallblech/die Führungsplatte ist an seiner/ihrer Unterseite so dimensioniert und/oder angeordnet, dass die Schnitzel in einer durch den Auswurfeffekt abgelenkten Flugbahn nicht darauf auftreffen, womit kein nachteiliger Effekt auf den Betrieb der Vorrichtung geschaffen wird.
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Die Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefüten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine Vorrichtung der Erfindung in einem schematischen Schnitt zeigt.
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2 Die Vorrichtung von 1 in einem Bereich eines Düsenschlitzes in einem größeren Maßstab zeigt.
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Die im Folgenden verwendeten Bezugszeichen gelten für die gesamten Unterlagen. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Sortierung von Holzschnitzeln 1 in separate Fraktionen. Feine, möglicherweise in den Holzschnitzeln 1 enthaltene Partikel 13 werden aussortiert, um eine separate Fraktion zu bilden und individuelle Schnitzel 11, 12 werden mittels ihrer Dicke als übermäßig dicke Schnitzel 11 (abgelehnt) und akzeptierte Schnitzel 12 (akzeptiert) festgelegt.
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Die Vorrichtung umfasst eine Zufuhrvorrichtung 6, um die Holzschnitzel 1 auf eine geneigte Stützfläche 2 in einer im Wesentlichen einzelnen Schicht zuzuführen. Die einzelnen Schnitzel 11, 12 legen sich in einer natürlichen Weise mit ihrer größten Oberfläche auf die Stützfläche 2, d. h. in dem Fall von Holzschnitzeln, auf deren longitudinale/laterale Oberfläche.
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Die Stützfläche 2 ist eine feste, flache und haltbare ebene Oberfläche, die eine steil geneigte Rutschoberfläche für die zu sortierenden Holzschnitzel 1 bildet.
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Die aus der Zufuhrvorrichtung 6 austretenden Holzschnitzel 1 werden zuerst auf die geneigte Stützfläche 2 und anschließend über einen Schlitz 3 geführt, der quer über die Stützfläche angeordnet ist, um einen von der Stützfläche 2 weggerichteten Impuls auf eine oder mehrere Schnitzel 11, 12 oder feine Partikel 13 zu übertragen, die sich gerade auf der Linie des Schlitzes befinden. Der Impuls stammt von einem Gasstrom 4, vorzugsweise einem Luftstrom. Der Impuls kann eine Richtung haben, entweder senkrecht zur Stützfläche 2 oder in einem schrägen Winkel relativ zu der Stützfläche 2.
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Der Luftstrom wird durch ein Gebläse 7 erzeugt. Um eine Gleichmäßigkeit des Impulsübertrags sicherzustellen, ist eine Düsenkammer 8 zwischen dem Gebläse 7 und dem Schlitz 3 angeordnet.
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Die Schnitzel 11, 12 mit unterschiedlicher Dicke und die eventuellen feinen Partikel 13 werden durch den Impulsübertrag mittels bestimmter Flugbahnen voneinander getrennt.
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Die feinen Partikel 13, die kleiner sind als die Breite des Schlitzes 3, erfahren eine maximale Geschwindigkeitsänderung und werden daher durch die Wirkung eines Prallbleches/einer Führungsplatte 14 in eine separate Fraktion in einen Schacht oder Behälter 15 umgelenkt.
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Die einzelnen Schnitzel 11, 12, die wesentlich größer sind als die Breite des Schlitzes 3 und damit schwerer als die feinen Partikel 13, erfahren eine wesentlich geringere Geschwindigkeitsänderung als die feinen Partikel 13, wenn sie auf der Linie des Schlitzes 3 sind. Ein druckerzeugter Impuls schleudert die einzelnen Schnitzel 11, 12 in verschiedene, durch eine Schnitzeldicke bestimmte Flugbahnen und der Schnitzelstrom wird mittels einer Trennwand 5 in separate Fraktionen aufgeteilt. Die Schnitzel 12 mit durchschnittlich kleinster Dicke fliegen über die Trennwand 5 und werden weiter zu einer Austrittsschraube 10 geführt. Dementsprechend fliegen die Schnitzel mit durchschnittlich maximaler Dicke eine kürzere Distanz und fallen in eine Zufuhrvorrichtung 6', welche sich zwischen der Trennwand 5 und dem Schlitz 3 befindet.
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In dem dargestellten Beispiel werden die durchschnittlich maximal dicken Schnitzel 11, die in der Zufuhrvorrichtung 6' aufgenommen wurden, in einer unteren zweiten Vorrichtung weiterverarbeitet, wobei eine Fraktion derselben (die durchschnittlich leichteste Fraktion) über eine Trennwand 5' weiter auf die Austrittsschraube 10 geführt wird, und eine andere Fraktion (die durchschnittlich schwerste Fraktion) in einen Schacht fällt, der zwischen der Trennwand 5' und dem Schlitz 3 eingerichtet und mit einer Austrittsschraube 9 versehen ist.
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Die Verarbeitung der Holzschnitzel 1 findet insgesamt in einer staubsicheren Bearbeitungskammer 17 statt, wobei der Luftablass durch eine mit Referenznummer 34 bezeichnete Öffnung erfolgt.
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Wie das am besten in 2 zu sehen ist, ist entlang eines einen Impuls übertragenden und aus dem Schlitz 3 austretenden Gasstroms 4 ein Prallblech/eine Führungsplatte 14 für einen durch den Gasstrom 4 erzeugten Auswurfeffekt befestigt. Die Platte 14 erstreckt sich über die gesamte Breite der Stützfläche 2. Aufgrund des Prallblechs/der Führungsplatte 14 ist die Holzschnitzelverarbeitungskammer 17 nicht in der Lage, Ströme zu entwickeln, welche einen nachteiligen Effekt auf die Flugbahnen der Schnitzel 11, 12 haben würden und somit auf den Betrieb der ganzen Vorrichtung.
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Das Prallblech/die Führungsplatte 14 kann unterhalb des von dem Schlitz 3 austretenden Gasstromes 4 angeordnet sein, wie in 2, oder optional auch oberhalb desselben, oder auch sowohl unterhalb und oberhalb desselben. Der letztere Fall würde die Anwendung von getrennt angeordneten Platten 14 (nicht abgebildet) beinhalten.
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Das Prallblech/die Führungsplatte 14 für einen durch den Gasstrom 4 erzeugten Auswurf stellt gleichzeitig eine Trennwand zur Ablenkung der feinen Partikel 13 dar, um eine separate Fraktion zu bilden.
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Der aus dem Schlitz 3 austretende Gasstrom 4 trifft randseitig auf das dem Schlitz 3 näheren Ende des Prallbleches/der Führungsplatte 14.
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Das Prallblech/die Führungsplatte 14 hat ihre Unterseite derart dimensioniert und/oder angeordnet, dass die Schnitzel 11, 12 in einer durch den Impuls abgelenkten Flugbahn nicht damit kollidieren.
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Das Prallblech/die Führungsplatte 14 kann ihr von dem Schlitz 3 entferntes Ende als einen Sammelbehälter oder Schacht 15 für die feinen Partikel ausgebildet haben, wie es in dem Beispiel von 2 gezeigt ist, von dem die feinen Partikel bei Bedarf mittels bekannter Elemente aus der Vorrichtung zur weiteren Verarbeitung entfernt werden können.
