ВОЗДУШНО-ПРОХОДНОЙ СЕПАРАТОР
OPEN-CIRCUIT AIR SEPARATOR

Изобретение относится к воздушно-проходному сепаратору. Воздушно-проходные сепараторы - это классификационные машины группы проточных классификаторов. Воздушно-проходные сепараторы имеют «одноосные или одномерные» поля (скоростей) течения. Это относится как к так называемым вертикальным, так и к горизонтальным воздушным сепараторам.
Уровень техники и изобретение представлены далее на примере вертикальных воздушных сепараторов, в частности таковых с восходящим потоком (противоточных воздушных сепараторов), не ограничивая изобретение последними.
В воздушных сепараторах с восходящим потоком просеиваемый материал (классифицируемый материал) подается под определенным углом к направлению потока транспортирующей среды (в большинстве случаев, воздуха) с помощью транспортного устройства в классификационную камеру, расположенную по существу вертикально.
При этом возникает проблема, состоящая в том, что вместе с классифицируемым материалом в классификационную камеру попадает посторонний воздух (воздух, подсасываемый через неплотности) и мешает процессу воздушной сепарации в классификационной камере. Соответственно ухудшается качество степени разделения, например, между легким и тяжелым материалом.
Предпринимались попытки уменьшения всасывания постороннего воздуха с помощью заслонок или завес вдоль пути транспортировки классифицируемого материала. Однако устройства подобного рода имеют тот недостаток, что, например, при подаче в сепаратор измельченного металлолома они повреждаются, заклиниваются или каким-либо другим образом нарушают регулярную подачу материала.
Это, в частности, относится к сепараторам для разделения остаточных материалов разного происхождения, при этом они при необходимости подвергались предварительному измельчению. К остаточным материалам относится, например, смешанный металлолом, который образуется при утилизации старых автомобилей. Смешанный металлолом содержит, например, металл и такие синтетические материалы, как обивка сидений и пр.
В основе изобретения лежит задача разработки такого воздушно-проходного сепаратора указанного вида, в котором при подаче материала в классификационную камеру попадает как можно меньше постороннего воздуха для того, чтобы повысить четкость разделения классифицируемого материала.
Изобретение использует в целом известную мысль о том, чтобы на пути подачи классифицируемого материала встроить что-то в роде «барьера для воздуха», который далее называется запорным устройством, при этом, однако, это запорное устройство должно быть подвижным по существу перпендикулярно направлению транспортировки классифицируемого материала. Направление передвижения запорного устройства перпендикулярно плоскости подачи классифицируемого материала надежно предотвращает заклинивание материала и запорного устройства.
В то же время, таким образом реализуется второй аспект изобретения, а именно достижение более или менее непрерывного контакта между запорным устройством и проходящим мимо него потоком транспортируемого материала. Это важно для того, чтобы поддерживать возможное свободное пространство между классифицируемым материалом и окружающей средой в области выполненного в виде канала участка как можно меньшим и тем самым свести к минимуму поперечное сечение потока с точки зрения доступа постороннего воздуха.
Таким образом, цель изобретения заключается в выполнении запорного устройства так, чтобы оно, с одной стороны, как можно более непрерывно прилегало к потоку материала, или же проходило по нему, а с другой стороны, чтобы обеспечивалась герметизация по отношению к окружающим деталям машины, в частности к выполненному в виде канала участку, вдоль которого подается классифицируемый материал.
В самой общей форме осуществления изобретение относится к воздушно-проходному сепаратору. Предлагаемый в изобретении воздушно-проходной сепаратор характеризуется следующим признаками:
- наличием выполненного в виде канала участка с транспортным устройством, вдоль которого подлежащий классификации материал может транспортироваться от подводящего конца в классификационную камеру,
- наличием запорного устройства, расположенного перед выполненным в виде канала участком и/или в нем,
- наличием у запорного устройства, по меньшей мере на отдельных участках, плавающей или качающейся опоры,
- выполнением запорного устройства с возможностью перемещения перпендикулярно направлению транспортировки подлежащего классификации материала и таким расположением запорного устройства, что оно по меньшей мере одним участком прилегает к транспортируемому мимо него материалу.
Один из вариантов осуществления изобретения предусматривает то, что запорное устройство прокатывается на транспортируемом мимо него материале. Это возможно благоприятным образом достичь с помощью цилиндрического корпуса. Такой цилиндр может располагаться своей осью поперек направления транспортировки классифицируемого материала и над транспортным устройством, а именно так, что он изменяемо расположен перпендикулярно к плоскости транспортировки. Этим обеспечивается то, что поверхность цилиндрического корпуса постоянного прилегает к транспортируемому материалу (или же «парит» над ним), который перемещается между цилиндрическим корпусом и транспортным устройством. В то же время, цилиндр может прилагать усилие нажима на классифицируемый материал, и таким образом распределяет его на транспортерной ленте. Вместо транспортерной ленты в качестве транспортного устройства может использоваться, например, вибрационный конвейер.
К тому же, цилиндр с принадлежащим ему валом может быть установлен на соответствующих выполненных подпружиненными опорах. Также возможно установить цилиндр на или с упором в амортизаторы, которые обеспечивают желаемую подвижность цилиндрического корпуса относительно транспортерной ленты.
Еще одна возможность состоит в том, чтобы установить цилиндрическое тело качающимся. В любом случае желательна установка на плавающую опору, которая в зависимости от вида, размера и количества классифицируемого материала обеспечивает возможность передвижения запорного устройства.
В представленном и в нижеследующем описании фигур варианте осуществления изобретения запорное тело выполнено в виде цилиндра, который расположен в имеющем соответствующую форму проеме питающего канала для классифицируемого материала. Аналогично запорное тело может располагаться и перед выполненным в виде канала участком.
При выполнении в виде цилиндра длина цилиндра должна выбираться как можно более соответствующей ширине пути транспортировки или ширине выполненного в виде канала участка для того, чтобы свести к минимуму поперечное сечение внутри выполненного в виде канала участка. Тем самым, сводится к минимуму и площадь поперечного сечения подвода постороннего воздуха.
В этом смысле также желательно обеспечить как можно более плотное прилегание между кожухом выполненного в виде канала участка и запорным устройством. В связи с подвижностью запорного устройства полная герметичность недостижима. Однако за счет соответствующей друг другу формы кожуха (выполненного в виде канала участка) и запорного устройства свободные пространства для засасывания постороннего воздуха становятся минимальными.
Запорное тело может быть выполнено и наподобие циркулирующей направляющей. Тогда эта направляющая проходит более или менее параллельно и на расстоянии над транспортным средством для классифицируемого материала, но так, что направляющая по меньшей мере одним участком прилегает к подводимому материалу. В отличие от транспортного средства направляющая по меньшей мере частично подвижна перпендикулярно к направлению транспортировки классифицируемого материала для того, чтобы, как описано выше, она могла отклоняться от классифицируемого материала различного размера или же прилегать к нему. Преимущество направляющей ленты заключается в максимальной герметизации пространства между транспортным устройством и кожухом выполненного в виде канала участка. Тем самым, благодаря этому получается аналогичная минимизация площади поперечного сечения для подвода подсасываемого через неплотности воздуха. Направляющая может располагаться относительно транспортного устройства и таким образом, что направляющий участок для классифицируемого материала сужается в направлении транспортировки материала.
Как и другие варианты выполнения запорного устройства, направляющая на своей поверхности может быть выполнена со свободно выступающими ребрами, проходящими поперек направления транспортировки и в направлении подлежащего классификации материала. Аналогично «барабанному дозатору» эти поперечные ребра обеспечивают дополнительную герметизацию свободного пространства внутри выполненного в виде канала подводящего участка для классифицируемого материала. В то же время, поперечные ребра придают направление классифицируемому материалу.
Запорное устройство может заодно работать за счет трения, поскольку оно подвижно (вращаемо); его привод может также осуществляться от двигателя, например, синхронно с транспортным устройством.
Другие признаки изобретения становятся понятными из признаков зависимых пунктов патентной формулы, а также из прочих материалов заявки.
Далее изобретение более подробно поясняется на примере двух вариантов осуществления. При этом, однако, в сильно схематизированном представлении на фигурах показано:
фиг.1: продольный разрез части воздушно-проходного сепаратора;
фиг.2: продольный разрез рабочего участка воздушно-проходного сепаратора.
Одинаковые или одинаково функционирующие детали представлены на фигурах одинаковыми ссылочными позициями.
На фиг.1 изображен воздушный сепаратор с восходящим потоком, классификационная камера которого обозначена ссылочной позицией 10. Воздух в классификационной камере 10 движется в направлении, указанном стрелками 12. Сбоку в классификационную камеру 10 оканчивается выполненный в виде канала участок 14, который перпендикулярно к плоскости чертежа имеет приблизительно прямоугольное поперечное сечение. В выполненном в виде канала участке 14, кожух которого обозначен ссылочной позицией 16, проходит транспортерная лента 18, по которому подлежащий классификации материал (в данном случае - смешанный лом) транспортируется от питающего конца 14z в указанном стрелкой 20 направлении. Эта смесь материалов содержит частицы разных размеров, разного веса, разных форм и из разных материалов. Для наглядности - очень схематизировано - тяжелые частицы показаны черными и обозначены ссылочной позицией 22, а более легкие частицы показаны белыми и обозначены ссылочной позицией 24. Это разделение соответствует классификации в классификационной камере 10, при которой тяжелые частицы 22 выводятся из классификационной камеры вниз против воздушного потока 12, а более легкие частицы 24 выносятся воздушным потоком 12 вверх.
Над транспортерной лентой 18 изображено запорное устройство 26, которое в данном случае имеет форму цилиндра, так что в вертикальном разрезе получается форма круга или же кольца. Цилиндрический корпус из стали обозначен ссылочной позицией 28. С его поверхности в радиальном направлении выступают ребра 30, которые проходят по всей осевой длине цилиндра 26. (Непоказанный) вал цилиндра 26 с торцевой стороны подвешен на пружинах, которые представлены ссылочной позицией 32 и закреплены на каркасе 34. Усилие пружин отрегулировано так, что цилиндр 26 может перемещаться в указанном стрелками 36 направлении в зависимости от того, сколько материала, какого размера и плотности проходит на транспортерной ленте 18 под цилиндром 26. В то же время обеспечивается то, что цилиндрический корпус 28 находится в контакте с классифицируемым материалом 22, 24 и тем самым освобождается только безусловно необходимое сечение выполненного в виде канала участка 14, так что засос воздуха через неплотности, представленный ссылочной позицией 40, сводится к минимуму.
В этом смысле и ребра 30 способствуют уменьшению открытого поперечного сечения, выполненного в виде канала участка 14. Вместо пружинного устройства 32 для крепления и направления запорного устройства (цилиндра) 26 могут служить и амортизаторы, качающиеся опоры или подобные им средства.
На фиг.2 представлен еще один пример запорного устройства, в данном случае в виде направляющей 42, которая простирается по существу параллельно транспортерной ленте 18. Правда, передний в направлении транспортировки конец 42v выполнен плавающим, то есть направляющий ролик 44 может перемещаться в показанном стрелкой 36 направлении. Благодаря этому зазор между направляющей 42 и транспортерной лентой 18 в каждом случае ограничивается технически необходимым размером, в зависимости от того, какой классифицируемый материал перемещается между направляющей 42 и транспортерной лентой 18.
В качестве альтернативы и/или дополнения подвижным может быть выполнен и противоположный конец транспортерной ленты. Классификационная камера на фиг.2 лишь намечена.