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" Prooédé et appareil pour la séparation des constituants d'un mélange de matières ".
La présente invention se rapporte à un procédé et appareil pour la séparation des constituants d'un mélange de matières et concerne plus particulièrement le nettoyage des matières fibreuses,par ex. l'enlèvement du coton des impuretés consistant en déohets de feuilles, tiges, graines et autres matières indésirables bien que l'invention puisse être également employée à d'autres buts.
Il est connu de séparer des corps étrangers d'aveo du blé en faisant tonber la matièra brute à travers un contre-courant d'air d'une force réglée de manière à emporter les impuretés légères tout en permettant la ohute des oonstituants plus lourds.
La tendanoe des partioules de toutes espèces de rester suspendue dans un oourant en éooulement (appelée dans la suite ('flottabilité " de la particule ) varie d'après le poids spéoifique de la particule, son calibre, sa forme, sa surface et la répartition de poids. Le prooédé connu susmentionné est de b eau-
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ooup inférieur à celui qui sera déorit ci-après, surtout pour obtenir la séparation des particules ne différant pas trop au point de vue de flottabilité. Dans le procédé connu susmentionné des partioules d'une flottabilité légèrement moindre tendent à desoendre très lentement par rapport aux particules d'une flottabilité légèrement supérieure, et il est presqu'impossible de régler le oourant d'air avec une précision suffisante pour obtenir leur séparation.
En outre, un oourant d'air ordinaire est turbulent o.à.d. il comporte des remous de sorte que la force pneumatique agissant sur une particule peut être très différente de oelle agissant sur une autre. Il se peut par conséquent qu'une particule d'une flottabilité moindre subisse l'action d'une force pneumatique plus grande et qu'elle soit emportée à un endroit non approprié, tandis qu'une particule d'une flottabilité plus grande soit soumise à'l'aotion d'une force pneumatique plus faible et reste là où il ne le faut pas.
Il est également connu de souffler ou battre du coton brut ouvert sur des tamis ou grilles dans l'espoir que la matière désirée ne traversera pas ces derniers mais sera retenue par eux et que les impuretés passeront à travers ces dispositifs et resterontséparées de cette matière si, oependant, les trous des tamis ou grilles sont suffisamment petits pour retenir pratiquement l'entièreté de la matière désirée, ils arrêteront aussi une grande proportion d'impuretés; si, par contre, ces trous sont assez grands pour laisser passer une grande partie d'impuretés ils laisseront également passer en pure perte une partie de la matière désirée.
En outre, les tamis ou grilles tels qu'utilisés actuellement, augmentent par eux-mêmes la turbulence du oourant d'air, et si même les inpuretés les traversent, elles sont fréquemment réaspirées ou refoulées en arrière et la matière désirée est souvent entraînée par le vent à travezs la tamis ou la grille et se perd.
Il a été trouvéque si les matières à séparer sont transportées sur une distance appropriée par un courant de fluide par
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ex. un oourant d'air, tel que l'écoulement se produit dans le sens du oourant o.à.d. sans remous ou tourbillons préjudiciables (un tel courant sera appelé ci-après " oourant laminaire "), on peut réussir à séparer entre elles les matières dont la flottabilité ne présente pas de fortes différences.
Suivant la présente invention on sépare les matières contenues dans un mélange en divisant finement ce de mier et en le transportant en cet état de fine division par un courant laminai- re,(tel que défini oi-dessus) sans supporter autrement ce mélange, ce oourant étant réglé de manière telle que les constituants possédant une plus grande flottabilité sont entraînés par ce courant vers un endroit, tandis que les constituants dent la flottabilité est moindre, tombent ou sont rejetés du mélange avant d'atteindre l'endroit susdit.
Ainsi, si l'on désire séparer les impuretés du ooton brut, ce dernier peut être chargé d'une manière oonnue dans une ouvreu- se de construction connue, qui divise finement la matière brute et la projette dans un courant d'air laminaire. La matière brute doit être divisée suffisamment finement, de manière que toutes les partioules de matière désirée soient substantiellement débar- rassées des particules de matière de rebut .
Lorsqu'il s'agit de coton, il est pratiquement impossible d'amener celui-ci dans un état de division tellement fine qu'il n'y ait plus de duvet adhérant aux impuretés, mais le coton doit être suffisamment finement divisé pour qu'on soit sûr que la quantité de duvet adhérant aux impuretés est insuffisante pour être considérée comme déohet inévitable ou pour oonférer aux particules des impuretés sensiblement la même flottabilité que oelle du duvet propre. Dans le cas des mélanges renfermant des/matières de nature pulvérulente, ceux-ci peuvent être finement divisés dans leur état naturel même, ou bien ils peuvent exiger un broyage.
Le courant laminaire est obtenu en donnant une conformation appm- priée aux passages traversés par le oourant et en empêchant l'en-
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trée d'air aux endroits où des fuites non-oontrôlées pourraient avoir une tendanoe à troubler le caractère laminaire du oourant et, dans certains cas, en prévoyant des ouvertures additionnelles de préférence contrôlées, pour 1'entrée des courants auxiliaires qui tendront à rectifier et à améliorer le régime laminaire de 1'écoulement.
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On peut de plus obligerle oourant laminaire à prendre une trajectoire inourvée, par ex., en plaçant sur son ohemin des défleoteurs ou analogues. Une trajectoire incurvée facilite l'extraction du courant des partioules de moindre flottabilité oar oelles-oi sont dans ce cas sollioitées à être rejettées par l'effet de la force centrifuge s'ajoutant à leur tendanoe naturelle de se séparer sous l'action de la gravité.
La présente invention sera décrite à l'aide d'un exemple de son application à l'enlèvement des impuretés du coton aveo référence aux dessins oi-annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe en élévation d'un appareil réalisé selon l'invention.
Fig. 2 montre une vue en plan avec une brisure,
Fig. 3 indique la commande du d3blayeur.
Fig. 4 montre un mode de montage et de réglage d'une plaque-guide du courant.
Fig. 5 est une vue latérale de la oamnande du rouleau d'alimentation .
Fig. 6 et 7 sont des vues de détails du dispositif de commande de l'axe de la cage eto..
Référant à la fig. 1, a est une table d'alimentation pourvue d'une extrémité évidée, a' adaptée pour coopérer avec un rouleau d'alimentation b monté sur l'arbre b4 . Ce dernier est tourné par les moyens qui seront décrits ci-après. Le rouleau d'alimentation b est chargé par un levier b' pivoté en b2 et tiré vers le bas par un ressort b3 6 Sur un abre c3 est monté un tambour-ouvreur o qui peut être de toute construction appropriée;
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il peut, par exemple, comporter sur sa périphérie une rainure héliooidale maintenant un fil à dents de soie en saillie sur le rouleau.
On provoque à l'aide de ventilateurs ou hélioes décrits ci-après un cousant d'air 1 qui traverse la partie supérieure d'une chambre de préoipitation h. Cette chambre possède une paroi avant 1 aveo une porte f' pivotée en 1 2 , une paroi ar- rière g et des parois latérales. Un récipient collecteur i pou - vant être retiré par la porte fl est prévu au fond de la chambre de précipitation.
Cette dernière est construite de manière à ce que l'air ne puisse y entrer autrement que par/les ouvertures spéoialement prévues à cet effet. L'air y entre par l'ouverture 1, passe par le haut de la chambre h et s'échappe par l'ouverture e. Un oouverole c' est prévu au-dessus du tambour-ouvreur c, lequel oouverole forme le plafond de la chambre de préoipitation. Des ouvertures d'entrée d'air seoondaire peuvent y être prévues telle par ex. l'ouverture montrée en 2; ces ouvertures peuvent être réglables. On peut disposer sur le trajet du oourant d'air une plaque-guide de courant d dans le genre d'un déflecteur dont une faoe d' est convenablement inourvée de manière à faire dévier le courant d'air et l'obliger à suivre une trajectoire plus invurzée qu'il n'aurait suivi autrement.
Cette plaque d est placée aussi près que possible du tambour-ouvreur o et peut être rendue réglable aussi bien au point de vue de sa position angulaire qu'au point de vue de sa distance du tambour-cadreur o, à l'aide des moyens de support représentés dans la fig. 4 et disposés à chaque extrémité de la plaque susdite.
En fonotionnement le rouleau d'alimentation b alimente en coton brut débité à un taux convenable le tambour-ouvreur o tournant rapidement , qui ouvre ce coton pour l'amener à l'état de fine division et le projette dans le courant d'air 1. Il a
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été trouve que des résultats satisfaisants peuvent être obtenus 0<-<Z<M-<# en faisant tourner un tarobour-ouvreur de 9 pouoes defiµlà la vi-
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tesse de 900 tours à la minute.
La forme de l'ouverture 1 et de
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la face inférieure ë"de la table d'alimentation, et, c2 gléné- ral, de la chambre de précipitation est telle que\Le courant d'air 1 présente un caractère laminaire o.à.d. sans remous
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ou touraillons dans la trajectoire principale de l'écoulement, et des soins sont pris pour éviter la présence de tout organe oonstructionnel qui pourrait faire obstacle à oe régime de courant en provoquant des remous. Le ooton brut en état de fine division composé de particules de duvet, des impuretés,de poussières et analogue est transporté par le courant d'air le long du plafond de la chambre de précipitation.
Les particules d'une flottabilité moindre o.à.d. , la poussière et les impuretés sont sollicitées à se déposer par l'effet de la pesanteur.
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C0 La présence de la plaque-guide 4 oblige le courant d'air à prendre un ohemin incurvé, ce qui provoque une action oentri- àge sur toutes les particules transportées par le courant d'air, et oelles dont la flottabilité est moins grande, sont sollioitées à être rejetées. Fn pratique la oourbure possible est limitée, car une oourbure excessive détruirait le régime laminaire du courant, et,si cela se produit, la séparation ne s'accomplit plus dans des bonnes conditions. Il n'est pas possible de travailler dans des conditions telles que le courant d'air est sur le pointde perdre son caractère de régime laminaire, car l'introduction de la matière brute dansle courant d'air et l'enlèvement des impuretés de oelui-oi tendent à modifier un tel régime du oourant.
Il est, par conséquent, nécessaire de limiter la oourbure de la trajectoire du courant d'air de manière à rendre les conditions de fonctionnement stables et à maintenir le régime laminaire de l'écoulement quelles que soient les conditions de travail.
La vitesse du oourant d'air est réglée de manière telle que la matière désirée o.à.d. le duvet est emportée à travers l'ouverture e., sans des pertes,tandis que les particules
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dont la flottabilité est moindre que oelle du duvet, tombent ou sont expulsées du courant d'air et tombent dans le récipient collecteur i au fond de la chambre de précipitation. La stabilité du régime laminaire du courant dépend également dans une oertaine mesure, de la vitesse, qui doit, par conséquent, être maintem en pratique supérieure au minimum théoriquement nécessaire uniquement pour emporter la matière désirée à travers l'ouverture e.
En pratique, les partioules les plus lourdes tendent à quitter le oourant les premières et les partioules d'une flottabilité plus grande sont emportées plus loin vers l'arrière de la chambre de précipitation , ainsi que le montrent les lignes interrompues dans la fige 1. Les partioules dont la flottabilité n'est que légèrement inférieure à oelle de la matière désirée sont rejetées immédiatement avant que le cou ant d'air ait atteint le passage de seotion décroissante oonduisant vers l'ouverture e. La machine a de ce fait la tendanoe à olasser les matières rejetées et l'on peut en reoueillir plus facilement les différentes espèces en prévoyant des compartiments ou oloisons de séparation dans le réoipient-oolleoteur i.
Le courant d'air auxiliaire entrant par l'ouverture 2 contribue à, maintenir le régime laminaire du courant dans les dernières étapes de son trajet eù le oourant tend à devenir irrégulier du fait de l'expulsion des oonstituants à rebuter.
Il peut arriver, quelquefois, que pour maintenir la stabilité du régime laminaire du courante la vitesse de l'éooulement et la oourbure de sa trajectoire doivent être telles qu'une certaine quantité de matières à rebuter est emportée au lieu de se déposer dans la chancre de préoipitation, en raison de ce que la flottabilité de cette matière s'approche de très prède oelle de la matière désirée. Dans un tel cas cette matière à rebuter ou bien une grande proportion de celle-ci peut être séparée par un traitement complémeptaire soit dans la même maohine,soit dans
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une autre maohine dans laquelle la vitesse et la courbure sont réglées de manière à oonvenir à des conditions plus précises.
Cela est rendu possible par le fait que les particules d'une flottabilité moindre ont été déjà enlevées, et comme oelles-oi constituent la plus grande partie d'impuretés, il y a comparativement peu d'impuretés devant tomber ou être rejetées du oourant d'air au oours de se second traitement, et, par conséquent, le courant aura une xx tendance moindre à abandonner son régime laminaire.
Certains remous ou tourbillons peuvent se produire dans la chancre de précipitation , par ex. en d , mais aussi longtemps que ces remous ne se trouvent pas sur la trajectoire principale du courant, ils sont inoffensifs et peuvent même avoir leur utilité, car ils tendent à maintenir la stabilité du régime làminaj.- re du courantprincipal.
Après que la séparation s'est aocomplie dans la chambre de précipitation, le courant d'air portant le duvet quitte cette dernière en e et peut ensuite être soumis à l'action d'un courant d'air venant de l'espace j¯, ce qui se traduit par un tourbillonnement qui contribue à débarrasser les dents du tambour ouvreur o de toutes particules qui pourraient y adhérer, et à éviter aissi le bourrage de oe dernier.
On peut prévoir une cage à poussière m montée sur l'arbre m3 pouvant être d'un type ordinaire mains tournant à une vitesse plus élevée que d'habitude. On utilise de préférence un type de cage à grmde vitesse, tournant, par ex., à 80 tours à la minute, telle que la cage Shirley oonnue déorite dans le brevet belge 361. 096. Une dépression est réalisée à l'intérieur de cette cage par des ventilateurs ou hélices appropriés tel que n à l'aide des oonduits latéraux n'ou de toute autre manière connue.
Ces ventilateurs ou hélioes servent à créer à travers la chambre de précipitation Le oourant d'air principal qui traverse ultérieu- rement les trous du pourtour de la cage à poussière, si oelleeoi
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est prévue, en emportant aveo lui la plus grande partie des restes des poussières ou inpuretés. Un obturateur réglable m' limite
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la surface de la d m sur laquelle s'exerce l'aspiration à une portion de la périphérie de cette dernière s'étendant depuis le xx voisinage de l'endroit de sortie du courant d'air de la ohambre de préoipitation jusqu'à l'endroit se trouvant à une oourte distanoe des dispositifs d'évacuation.
Un dispositifde raclage o aveo un bord raoleur o' est plaoé au voisinage de l'endroit de sortie susdit très près du tambour ouvreur o de manière à diriger la matière sur la cage à poussière, au-dessus de laquelle est placé un oouverole m2 .
Le dispositif d'évacuation ou vidange consiste en une tôle
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r polie, fixée très près de la périphérie de la oame m en un point où oelle-oi est bouchée, et inclinée sous un angle aigu par rapport à la cage . Un déblayeur rotatif t peut être ajouté paur faciliter l'évacuation dans le collecteur s . Ce dernier est représenté comme ayant un fond fermé et une porte pivotante s2.Un peu d'air est aspiré le long du passage 4 entrera paroi s' du collecteur et la cage à poussière m dans la direction allant de la face inférieure vers la faoe extérieure de la périphérie de-.la cage au-dessus de la partie bouchée précédant la tôle r. Cet air sert à élever la matière vers la tôle d'évacuation le long de laquelle elle est poussée en avant par la matière évacuée ultérieurement jusqu'à ce qu'elle atteint le déblayeur t.
Le conduit de refoulement p des ventilateurs ou hélices peut être muni d'une vanne réglable q permettant la régulation du courant.
Il est entendu 'qu'après avoir quitté la chambre de précipitation, le oourant d'air ne doit plus nécessairement conserver son régime laminaire, et en général, il ne l'aura pas.
La commande de l'appareil représenté est comme suit : Un moteur A oonsti tue la source de force motrice et fait tourner,
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par l'intermédiaire d'une oourroie double Al l'axe c2 du taribour-couvreur c supporté parles paliers c3 . Une courroie A2 aotionne l'arbre n2 sur lequel sont calées les hélices n. L'arbre c2 attaque par une courroie B un arbre B1 monté dans des paliers , et ce dernier fait tourner par l'intermédiaire des pignons dentés B2 et B3, l'arbre M3 de la. cage m .Le pignon denté B3 est pourvu d'un manchon rainuré B4 lequel actionne à l'aide d'une courroie oroisée B5, la poulie tl oalée sur l'arbre du déblayeur t .
L'arbre !il porte une vis sans fin C qui attaque une roue hélicoïdale C1 fixée sur 1 arbre latéral C.2 Sur ce dernier est monté de manière à pouvoir coulisser, un manchon d'embrayage à dents Ç 3 mobile et susceptible d'attaquer un manohon d'accouplement C4 four sur l'arbre C2 et solidarisé aveo une vis sans fin C5 en prise avec une roue hélicoïdale C6 montée sur l'arbre B4 du rouleau d'alimentation b. Un ressort C7 prenant appui sur un collier C8 sollicite le manchon d'accouplement C3 à embrayer le manchon C4, dans lequel cas l'arbre du rouleau d'alimentation b est actionné.
Pour débrayer les manchons d'accouplement C3 et C4, on prévoit un levier C9 pivoté en C10 .Lorsqu'on amène co levier dans sa position hori- zontale ainsi que cela est représenté en traits pleins à la fig.
5 ,le ressort C7 se comprime, le manohon C3se débraye et le manchon C4 cesse à faire tourner la vis sans fin C5.Si le levier C9 est abaissé, ainsi que cela est représenté en traita interrompus dans la fige 5, les manchons d'embrayage C3 et C4 sont accouplés et l'arbre C2 actionne l'arbre b4 du rouleau d'alimen- tation. Ce système permet d'arrêter ou de mettre en marche instan- tanément le rouleau d'alimentation b.
Un seul passage du ooton dans l'appareil déorit/oi-dessus, le rend plus propre qu'il n'eut été après avoir traversé toute la suite des ouvreuses-nettoyeuses d'une usine normale. La quantité d'impuretés restant dans le coton, qu'on a passé deux fois, même dans une même machine fonctionnant dans des conditions de
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travail inchangées peut être négligée dans presque tous les cas.
Un réglage approprié de la vitesse et de la courbure de la trajec- toire du courant laminaire pendant plusieurs traitements succes- sifs permet d'atteindre tout degré désiré de propreté de la ma- tière.
REVENDICATIONS.
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1. Prooédé de séparation des constituants contenus dans un mélange de matières, lequel procédé consiste à diviser fine- ment le mélange susdit et à le transporter dans cet état de fine division par un courant laminaire, sans être supporté autrement, ce oourant étant réglé de manière @ que les constituants d'ure flottabilité plus grande soient transportés par lui vers un en- droit, tandis que les constituants dont la flottabilité est moin dre tombent ou soient rejetés de ce courant avant d'atteindre l'endroit susdit.
2. Prooédé de séparation des constituants indésirables des matières fibreuses (par ex. des impuretés du ooton) consistant à diviser finement la matière brute et à la transporter dans cet état de fine division par un courant laminaire, sans qu'elle soit supportée autrement, le courant étant réglé de manière tel- le que les constituants ayant une flottabilité plus grande (par ex. le duvet de coton), sont transportés par ce courant vers un endroit, tandis que les autres constituants dont la flottabilité est moindre, (par exemple. les impuretés) tombent ou sont rejetés de ce courant avant d'atteindre l'endroit susdit.
3. Prooédé selon la revendioation 1 ou 2 dans lequel le courant laminaire est assujetti à suivre une trajectoire courbe.
4. Procédé selon la revendioation 1 ou 2 dans lequel le courant laminaire est contraint par des déflecteurs ou analogues disposés sur son chemin, à suivre un trajet prédéterminé.
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"Method and apparatus for the separation of the constituents of a mixture of materials".
The present invention relates to a method and apparatus for the separation of constituents from a mixture of materials and more particularly relates to the cleaning of fibrous materials, e.g. removing impurities from cotton consisting of deohets of leaves, stems, seeds and other unwanted materials although the invention may be employed for other purposes as well.
It is known to separate foreign matter from aveo from wheat by toning the raw material through a counter-current of air with a force regulated so as to carry away the light impurities while allowing the discharge of the heavier components.
The tendency of particles of all species to remain suspended in a flowing current (hereinafter referred to as the 'buoyancy' of the particle) varies according to the specific weight of the particle, its size, shape, surface area and distribution. of weight. The aforementioned known method is of b water
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ooup lower than that which will be deorit below, especially to obtain the separation of particles not differing too much from the point of view of buoyancy. In the aforementioned known method, particles of slightly less buoyancy tend to loosen very slowly compared to particles of slightly greater buoyancy, and it is almost impossible to regulate the air current with sufficient precision to achieve their separation. .
In addition, an ordinary air current is turbulent o. to.d. it has eddies so that the pneumatic force acting on one particle can be very different from that acting on another. It is therefore possible that a particle of less buoyancy is subjected to the action of a greater pneumatic force and is carried to an inappropriate location, while a particle of greater buoyancy is subjected. aotion of a lower pneumatic force and stays where it isn't needed.
It is also known to blow or beat open raw cotton over sieves or screens in the hope that the desired material will not pass through these but will be retained by them and that the impurities will pass through these devices and remain separate from this material if , however, the holes in the screens or screens are small enough to retain practically all of the desired material, they will also trap a large proportion of impurities; if, on the other hand, these holes are large enough to allow a large part of the impurities to pass through, they will also let a part of the desired material pass in vain.
In addition, screens or screens as used today, by themselves increase the turbulence of the air flow, and if even the impurities pass through them, they are frequently sucked back or forced back and the desired material is often entrained by. the wind passes through the sieve or the grid and is lost.
It has been found that if the material to be separated is carried a suitable distance by a stream of fluid through
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ex. an air current, such that the flow occurs in the direction of the current o. to.d. without harmful eddies or vortices (such a current will be called hereinafter "laminar current"), it is possible to succeed in separating between them the materials whose buoyancy does not present strong differences.
According to the present invention the materials contained in a mixture are separated by finely dividing this mier and transporting it in this state of fine division by a laminar stream, (as defined above) without otherwise supporting this mixture, this the current being adjusted in such a way that the constituents having a greater buoyancy are carried by this current towards a place, while the constituents of the less buoyancy fall, or are thrown out of the mixture before reaching the aforesaid place.
Thus, if it is desired to separate the impurities from the raw cotton, the latter can be charged in a known manner into a workpiece of known construction, which finely divides the raw material and blows it into a laminar air stream. The raw material should be divided sufficiently finely so that any particles of the desired material are substantially free from the particles of waste material.
When it comes to cotton, it is practically impossible to bring it into a state of division so fine that there is no longer any down adhering to the impurities, but the cotton must be finely divided enough that 'one is sure that the amount of down adhering to the impurities is insufficient to be regarded as inevitable deohet or to oonfer to the particles of the impurities substantially the same buoyancy as that of clean down. In the case of mixtures containing materials of a powdery nature, these may be finely divided in their own natural state, or they may require grinding.
The laminar current is obtained by giving an appropriate conformation to the passages crossed by the current and by preventing the en-
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air supply to places where uncontrolled leaks might have a tendency to disturb the laminar character of the current and, in certain cases, by providing additional preferably controlled openings for the entry of auxiliary currents which will tend to rectify and to improve the laminar regime of the flow.
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In addition, the laminar current can be forced to take an unexpected path, eg, by placing defleotors or the like on its path. A curved trajectory facilitates the extraction of the current of the particles of less buoyancy where they are in this case solicited to be rejected by the effect of the centrifugal force in addition to their natural tendency to separate under the action of the gravity.
The present invention will be described with the aid of an example of its application to the removal of impurities from cotton with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a sectional elevation of an apparatus produced according to the invention.
Fig. 2 shows a plan view with a break,
Fig. 3 indicates the control of the mucking device.
Fig. 4 shows a method of mounting and adjusting a current guide plate.
Fig. 5 is a side view of the supply roll control.
Fig. 6 and 7 are detail views of the control device for the axis of the eto cage.
Referring to fig. 1, a is a feed table provided with a recessed end, a 'adapted to cooperate with a feed roller b mounted on the shaft b4. The latter is rotated by the means which will be described below. The feed roller b is loaded by a lever b 'pivoted at b2 and pulled down by a spring b3 6 On a shaft c3 is mounted a drum-opener o which can be of any suitable construction;
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it may, for example, comprise on its periphery a heliooidal groove holding a floss toothed thread projecting on the roll.
Is caused using fans or helios described below an air cousant 1 which crosses the upper part of a preoipitation chamber h. This chamber has a front wall 1 with a door f 'pivoted at 1 2, a rear wall g and side walls. A collecting vessel i which can be withdrawn through the door fl is provided at the bottom of the precipitation chamber.
The latter is constructed in such a way that air cannot enter it other than through the openings specially provided for this purpose. The air enters it through opening 1, passes through the top of chamber h and escapes through opening e. A cover c 'is provided above the drum opener c, which cover forms the ceiling of the preoipitation chamber. Secondary air inlet openings can be provided there such as eg. the opening shown in 2; these openings can be adjustable. A current guide plate d in the kind of a deflector, one of which d 'is suitably undeveloped so as to deflect the air current and force it to follow a path, can be placed in the path of the air current. trajectory more inverted than it otherwise would have followed.
This plate d is placed as close as possible to the opener drum o and can be made adjustable both from the point of view of its angular position and from the point of view of its distance from the framing drum o, using the means support shown in fig. 4 and arranged at each end of the aforesaid plate.
In operation, the feed roller b feeds raw cotton at a suitable rate, the drum-opener o rotating rapidly, which opens this cotton to bring it to the state of fine division and throws it into the air stream 1 . He has
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was found that satisfactory results can be obtained 0 <- <Z <M - <# by rotating a 9-inch tarobour-opener defiµlà la vi-
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tess of 900 revolutions per minute.
The shape of opening 1 and
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the lower face ë "of the feeding table, and, c2 general, of the precipitation chamber is such that the air stream 1 has a laminar character, i.e. without swirling
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or journals in the main path of the flow, and care is taken to avoid the presence of any constructive organ which could obstruct this current regime by causing eddies. The fine-divided raw ooton composed of fluff particles, impurities, dust and the like is carried by the air stream along the ceiling of the precipitation chamber.
Particles with less buoyancy o. to.d. , dust and impurities are solicited to settle by the effect of gravity.
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C0 The presence of the guide plate 4 forces the air stream to take a curved path, which causes an entri- ging action on all the particles transported by the air current, and those whose buoyancy is less, are asked to be rejected. In practice, the possible curvature is limited, since excessive curvature would destroy the laminar flow regime, and, if this happens, the separation no longer takes place under good conditions. It is not possible to work under conditions such that the air stream is about to lose its laminar regime character, since the introduction of the raw material into the air stream and the removal of impurities from it -oi tend to modify such current regime.
It is, therefore, necessary to limit the curvature of the path of the air stream so as to make the operating conditions stable and to maintain the laminar regime of the flow whatever the working conditions.
The speed of the air current is regulated in such a way that the desired material o. to.d. the down is carried away through the opening e., without losses, while the particles
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whose buoyancy is less than that of down, fall or are expelled from the air current and fall into the collecting vessel i at the bottom of the precipitation chamber. The stability of the laminar flow regime also depends to a certain extent on the speed, which must therefore in practice be maintained above the minimum theoretically necessary only to carry the desired material through the opening e.
In practice, the heavier particles tend to leave the current first, and the higher buoyancy particles are carried further to the rear of the precipitation chamber, as shown by the broken lines in Fig 1. Particles whose buoyancy is only slightly less than that of the desired material are discarded immediately before the stream of air has reached the passage of decreasing seotion leading to the opening e. The machine therefore has the tendency to olasser the rejected materials and the different species can be reoueillir more easily by providing compartments or separating oloisons in the reoipient-oolleoteur i.
The auxiliary air stream entering through the opening 2 contributes to maintaining the laminar regime of the current in the last stages of its path eù the oourant tends to become irregular due to the expulsion of oonstituants to be discarded.
It may sometimes happen that in order to maintain the stability of the laminar regime of the current, the speed of the flow and the curvature of its path must be such that a certain quantity of material to be discarded is carried away instead of being deposited in the canker. precipitation, due to the buoyancy of this material being very near to the desired material. In such a case this material to be discarded or else a large proportion of it can be separated by an additional treatment either in the same maohine or in
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another machine in which the speed and curvature are adjusted so as to meet more precise conditions.
This is made possible by the fact that the particles of less buoyancy have already been removed, and since these constitute the largest part of the impurities, there are comparatively few impurities to fall or be thrown out of the current. air during the second treatment, and therefore the current will have a less tendency to abandon its laminar regime.
Some eddies or eddies may occur in precipitation canker eg. in d, but as long as these eddies are not in the main course of the current, they are harmless and may even be useful, as they tend to maintain the stability of the regime above the main current.
After the separation is completed in the precipitation chamber, the air current carrying the down leaves the latter at e and can then be subjected to the action of an air current from the space j¯ , which results in a swirling which contributes to rid the teeth of the opener drum o of any particles which could adhere to them, and thus to avoid the last oe jamming.
It is possible to provide a dust cage m mounted on the shaft m3 which may be of an ordinary type with the hands rotating at a higher speed than usual. A high speed type of cage is preferably used, rotating eg at 80 revolutions per minute, such as the Shirley cage known in Belgian patent 361,096. A vacuum is made inside this. cage by suitable fans or propellers such as n using side oonduits n or in any other known manner.
These fans or helioas are used to create through the precipitation chamber the main air current which subsequently passes through the holes around the perimeter of the dust cage, if necessary.
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is planned, taking with it most of the remains of dust or impurities. An adjustable shutter limits me
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the surface of the dm on which the suction is exerted at a portion of the periphery of the latter extending from the xx vicinity of the place of exit of the air stream from the preoipitation chamber to the location located a short distance from the evacuation devices.
A scraping device o aveo a raoleur edge o 'is placed in the vicinity of the aforementioned exit location very close to the opener drum o so as to direct the material onto the dust cage, above which is placed an m2 cover.
The evacuation or emptying device consists of a sheet
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r polished, attached very close to the periphery of the oame m at a point where oelle-oi is plugged, and tilted at an acute angle to the cage. A rotary muck t can be added to facilitate evacuation in the collector s. The latter is shown as having a closed bottom and a hinged door s2.A little air is sucked along passage 4 will enter wall s' of the collector and the dust cage m in the direction from the underside towards the faoe outside the periphery of the cage above the plugged part preceding the sheet r. This air serves to lift the material towards the discharge plate along which it is pushed forward by the subsequently discharged material until it reaches the mucker t.
The discharge duct p of the fans or propellers can be fitted with an adjustable valve q allowing the regulation of the current.
It is understood that after leaving the precipitation chamber, the air current does not necessarily have to maintain its laminar regime, and in general it will not.
The control of the apparatus shown is as follows: A motor A oonsti kills the source of motive force and turns,
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by means of a double belt Al the axis c2 of the taribour-roofer c supported by the bearings c3. A belt A2 moves the shaft n2 on which the propellers n are wedged. The shaft c2 attacks by a belt B a shaft B1 mounted in bearings, and the latter rotates via the toothed gears B2 and B3, the shaft M3 of the. cage m. The toothed pinion B3 is provided with a grooved sleeve B4 which actuates by means of an oroisée belt B5, the pulley tl oalée on the shaft of the mucker t.
The shaft! It carries a worm C which drives a helical wheel C1 fixed on 1 side shaft C. 2 On the latter is mounted so as to be able to slide, a toothed clutch sleeve Ç 3 movable and capable of drive a C4 coupling manohon on the shaft C2 and secured to a worm C5 engaged with a helical wheel C6 mounted on the shaft B4 of the feed roller b. A spring C7 bearing on a collar C8 urges the coupling sleeve C3 to engage the sleeve C4, in which case the shaft of the supply roller b is actuated.
To disengage the coupling sleeves C3 and C4, a lever C9 is provided which is pivoted at C10. When the lever is brought into its horizontal position as is shown in solid lines in fig.
5, the spring C7 compresses, the manohon C3 disengages and the sleeve C4 stops rotating the worm C5. If the lever C9 is lowered, as shown in the line interrupted in fig 5, the sleeves of clutch C3 and C4 are coupled and the shaft C2 actuates the shaft b4 of the feed roller. This system makes it possible to instantly stop or start the feed roller b.
A single pass of the ooton through the device deorit / oi above, makes it cleaner than it would have been after passing through all the openers-cleaners of a normal factory. The amount of impurities remaining in the cotton, which has been passed twice, even in the same machine operating under conditions of
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unchanged work can be neglected in almost all cases.
Proper adjustment of the speed and curvature of the laminar flow path during several successive treatments will achieve any desired degree of cleanliness of the material.
CLAIMS.
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1. A method of separating the constituents contained in a mixture of materials, which method consists of finely dividing the aforesaid mixture and transporting it in this state of fine division by a laminar stream, without being otherwise supported, this current being regulated by so that constituents of greater buoyancy are carried by it to a place, while constituents of less buoyancy fall or are thrown out of this stream before reaching the aforesaid location.
2. A method of separating unwanted constituents from fibrous material (eg ooton impurities) consisting of finely dividing the raw material and transporting it in this finely divided state by a laminar stream, without being otherwise supported, the current being regulated in such a way that the components having a greater buoyancy (eg cotton down), are carried by this current to a location, while the other components having a lower buoyancy, (eg . impurities) fall or are rejected from this stream before reaching the aforementioned location.
3. Method according to claim 1 or 2 in which the laminar current is subjected to follow a curved path.
4. Method according to revendioation 1 or 2 in which the laminar current is constrained by deflectors or the like arranged in its path, to follow a predetermined path.