EP2940320A1 - Device for generating an equally distributed flow air field and use of same - Google Patents

Device for generating an equally distributed flow air field and use of same Download PDF

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EP2940320A1
EP2940320A1 EP15001262.3A EP15001262A EP2940320A1 EP 2940320 A1 EP2940320 A1 EP 2940320A1 EP 15001262 A EP15001262 A EP 15001262A EP 2940320 A1 EP2940320 A1 EP 2940320A1
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EP
European Patent Office
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inflow
outflow
outflow region
region
shaped
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15001262.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Arno Jantzen
Thomas Gensrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fachhochschule Muenster
Original Assignee
Fachhochschule Muenster
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B05B1/3402—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to avoid or to reduce turbulencies, e.g. comprising fluid flow straightening means
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    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities

Definitions

  • WO 2010/044724 A1 is a distributor device for granular materials known to be a distributor housing as a closed container an inlet opening and an inlet side provided with two or more outlet openings, wherein all the outlet openings are connected via a distribution line in order to distribute individual grains pneumatically evenly in a flow.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (6) und die Verwendung einer Vorrichtung (6) zur Erzeugung eines gleichverteilten Strömungs-Luftfeldes, aufweisend einen Einströmungs- (1) und einen Ausströmungsbereich (5) mit zumindest einer auf einer Seitenfläche (7) innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts (2) in Teilbereichen ausgeformten, stufenförmigen Erhebung (3) zwischen dem Einströmungs- (1) und Ausströmungsbereich (5) wobei die stufenförmige Erhebung (3) ein- oder mehrstückiger Bestandteil des Vorrichtungsabschnitts (2) ist.The invention relates to a device (6) and the use of a device (6) for generating an equally distributed flow air field, comprising an inflow (1) and an outflow region (5) with at least one on a side surface (7) within a device section (FIG. 2) formed in partial areas, stepped elevation (3) between the inflow (1) and outflow area (5) wherein the step-shaped elevation (3) one or more parts of the device portion (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und die Verwendung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines gleichverteilten Strömungs-Luftfeldes, aufweisend einen Einströmungs- und einen Ausströmungsbereich mit zumindest einer auf einer Seitenfläche innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts in Teilbereichen ausgeformten, stufenförmigen Erhebung zwischen dem Einströmungs- und Ausströmungsbereich, wobei die stufenförmige Erhebung ein- oder mehrstückiger Bestandteil des Vorrichtungsabschnitts ist.The present invention relates to an apparatus and the use of an apparatus for generating a uniformly distributed flow air field, comprising an inflow and a Ausströmungsbereich with at least one formed on a side surface within a device portion in partial regions, stepped elevation between the inflow and outflow region, said stepped elevation one or more parts of the device section is.

Einfache Vorrichtungen zum Sichten von Recycling-Materialien weisen Schlitzdüsen zur Erzeugung eines homogenen Fluid-Geschwindigkeitsfelds auf. Nachteilig bei denen nach dem Stand der Technik verwendeten Vorrichtungen und Verfahren ist jedoch, dass der Volumenstrom der austretenden Luft über die Lauflänge des Schlitzes von Betrag und Austrittsrichtung sehr uneinheitlich ist, wodurch ein erhebliches Maß an Trennschärfe im Sichtungsprozess verloren geht. Zur Verbesserung dieses Problems wurden in der Vergangenheit einige Vorrichtungen und Verfahren entwickelt, um ein gleichmäßiges Fluid-Geschwindigkeitsfeld zu erzeugen.Simple devices for sifting recycled materials have slot nozzles for creating a homogeneous fluid velocity field. A disadvantage of the devices and methods used in the prior art, however, is that the volume flow of the exiting air over the run length of the slot of amount and exit direction is very uneven, whereby a considerable degree of selectivity is lost in the screening process. To alleviate this problem, some devices and methods have been developed in the past to produce a uniform fluid velocity field.

So ist in der DE 34 07 871 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines konstanten Massendurchsatzes oder Volumenstrom Gas / Feststoffpartikel-Freistrahls beschrieben, in dem feste Teilchen mit einer Größe von weniger als 50 µm vollständig und gleichmäßig mit Hilfe eines rotierenden dosierende Rinne dispergiert werden. Die Gas / Feststoffpartikel-Mischung, wird dabei zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Dispersion wiederholt gegen mindestens eine Ablenkplatte abgelenkt.So is in the DE 34 07 871 A1 discloses a method and apparatus for generating a constant mass flow or gas / solid particle free jet volume flow in which solid particles less than 50 μm in size are completely and uniformly dispersed by means of a rotating metering trough. The gas / solid particle mixture is thereby repeatedly deflected to ensure a uniform dispersion against at least one baffle.

Aus der WO 2010/044724 A1 ist eine Verteilereinrichtung für Granulat Materialien bekannt, die ein Verteilergehäuse als geschlossener Behälter mit einer Eintrittsöffnung und eine Einlassseite aufweist, die mit zwei oder mehr Austrittsöffnungen versehen ist, wobei allen Austrittsöffnungen über eine Verteilungsleitung verbunden sind, um einzelnen Körner pneumatisch gleichmäßig in einer Strömung zu verteilen.From the WO 2010/044724 A1 is a distributor device for granular materials known to be a distributor housing as a closed container an inlet opening and an inlet side provided with two or more outlet openings, wherein all the outlet openings are connected via a distribution line in order to distribute individual grains pneumatically evenly in a flow.

Die DE 10 2007 062 341 B3 offenbart einen Schwerkraftsichter mit einem kanalartigen Abschnitt und einer Transporteinheit, entlang der ein Material transportierbar ist, wobei eine Verschlusseinheit senkrecht zur Transportrichtung des Materials bewegbar so angeordnet ist, dass sie mit mindestens einem Abschnitt auf dem vorbei transportierenden Material aufliegt.The DE 10 2007 062 341 B3 discloses a gravity hopper having a channel-like portion and a transport unit along which a material is transportable, wherein a closure unit is arranged movably perpendicular to the transport direction of the material so as to rest with at least a portion on the over-transporting material.

Es ist nach den Vorrichtungen und Verfahren nach dem Stand der Technik aber weiterhin problematisch die Betriebssicherheit in partikelhaltigen Atmosphären zu gewährleistet, da eine Verstopfung und damit ein Funktionsverlust der Vorrichtung droht.However, according to the devices and methods according to the prior art, it is still problematic to ensure the operational safety in particle-containing atmospheres, since a blockage and thus a loss of function of the device threatens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche an jeder Austrittsstelle einer Vorrichtung eine identische Luftströmung liefert und die Nachteile des Standes der Technik überwindet.The object of the present invention is therefore to provide a device which delivers an identical air flow at each exit point of a device and overcomes the disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art der Ausströmungsbereich eine über seine Länge einstellbar veränderbare Auslassbreite aufweist.This object is achieved in that in a device of the type mentioned in the outflow region has an adjustable over its length outlet width.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines Strömungsfelds, insbesondere eines Luftströmungsfelds zur Ausblasung von Luft zur Sichtung von Stoffströmen, vorzugsweise Recycling-Stoffströmen, weist einen Einströmungs- und einem Ausströmungsbereich mit zumindest einer auf einer Seitenfläche innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts in Teilbereichen ausgeformten, stufenförmigen Erhebung zwischen dem Einströmungs- und Ausströmungsbereich auf.The inventive device for generating a flow field, in particular an air flow field for blowing air for the screening of streams, preferably recycled streams, has an inflow and a Ausströmungsbereich with at least one formed on a side surface within a device section in subregions, stepped elevation between the inflow - and outflow on.

Die Bereitstellung einer Vorrichtung, welche an jeder Stelle des Ausströmungsbereichs eine identische Luftströmung liefert, wird erfindungsgemäß durch ein Strömungsfeld ermöglicht, in dem die im Ausströmungsbereich austretende Luft in allen drei Raumrichtungen eine konstante Geschwindigkeitskomponente aufweist. Die Strömungsgeschwindigkeiten in den beiden Ebenen quer zur Hauptströmung werden dabei so gering wie möglich gehalten, damit mit zunehmender Entfernung vom Ausströmungsbereich keinerlei Umverteilung der Luft stattfindet.The provision of a device which delivers an identical air flow at each point of the outflow region is made possible according to the invention by a flow field in which the air emerging in the outflow region has a constant velocity component in all three spatial directions. The flow rates in the two planes transverse to the main flow are kept as low as possible, so that with increasing distance from the Ausströmungsbereich no redistribution of air takes place.

Die zumindest auf einer Seitenfläche innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts in Teilbereichen ausgeformte, stufenförmige Erhebung zwischen dem Einströmungs- und Ausströmungsbereich ist in der Regel einstückig in Bezug auf die Vorrichtung ausgestaltet, d.h. die Vorrichtung und die Erhebung stellen einen Werkstoff dar. In einer besonderen Ausgestaltung kann die Erhebung jedoch auch mehrstückiger Bestandteil der Vorrichtung sein, d.h. es ist möglich, dass die Vorrichtung und die Erhebung aus verschiedenen Werkstoffen und - stücken besteht und Vorrichtung und Erhebung gegebenenfalls nachträglich miteinander verbunden werden. Der mehrstückige Aufbau der Vorrichtung mit Erhebungen weist den Vorteil auf, dass die Vorrichtung durch die Materialwahl der Erhebungen an wechselnde Arbeitsprozesse angepasst werden kann. Es kann auch in vorteilhafter Ausgestaltung nach der Verbindung der Vorrichtung mit der Erhebung eine Beschichtung der Vorrichtung und Erhebung erfolgen, so dass es insbesondere vermieden werden kann, dass sich in Teilbereichen der Erhebungen Ablagerungen bilden, die zu einem Funktionsverlust der Vorrichtung führen können. So ist es insbesondere vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Inneren keine Lochbleche oder vergleichbare Druckverlusterzeuger beinhaltet, da sonst die Betriebssicherheit in partikelhaltigen Atmosphären nicht gewährleistet werden kann. Durch die teilweise Versperrung an einem Lochblech beispielsweise steigt die Anfälligkeit für Verstopfungen durch in der Luft mitgeführte Partikel.The step-shaped elevation between the inflow and outflow regions, which is formed at least on one side surface within a device section in partial regions, is generally designed in one piece with respect to the device, i. however, in a particular embodiment the bump may also be a multi-piece component of the device, i. It is possible that the device and the survey of different materials and - pieces consists and device and survey may be subsequently connected together. The multi-piece construction of the device with elevations has the advantage that the device can be adapted by the choice of material of the surveys to changing work processes. It can also be carried out in an advantageous embodiment after the connection of the device with the survey a coating of the device and survey, so that it can be avoided in particular that form deposits in portions of the surveys, which can lead to a loss of function of the device. Thus, it is provided in particular that the device according to the invention contains no perforated plates or comparable pressure loss generators in its interior, since otherwise the operational safety in particle-containing atmospheres can not be guaranteed. Due to the partial obstruction on a perforated plate, for example, increases the susceptibility to blockages by entrained particles in the air.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt die Innenkonturierung insbesondere des Vorrichtungsabschnitts zwischen Einströmungs- und Ausströmungsbereich der gesamten Luftführung für das im Austrittsbereich wirksame Strömungsfeld. Die im Inneren auf den Seitenflächen anordbaren Erhebungen, stellen Hindernisse für die im Einlassbereich eintretende Hauptströmung dar, ohne jedoch den gesamten inneren Querschnitt zu versperren. Über stufenförmige Erhebungen, die als gezielt positionierte Ablösekanten bezeichnet werden können, werden Strömungsablösungen erzwungen, sodass sich Rezirkulationsgebiete der Strömung bilden. Die stufen- bzw. kantenförmigen Erhebungen schließen dabei in der Regel einen Winkel in Strömungsrichtung von bis zu 165° bezogen auf die Seitenfläche des Vorrichtungsabschnitts ein. Durch eine variable Anpassung der Erhebungswinkel im Vorrichtungsabschnitt zwischen Einströmungs- und Ausströmungsbereich wird eine hohe Gleichmäßigkeit des Strömungsprofils auch bei geringen Ausströmungsgeschwindigkeiten ermöglicht, wobei aber insbesondere ein gleichmäßiges Strömungsprofil bei hohen Ausblasgeschwindigkeiten um 100m/s erreichbar ist.In the apparatus according to the invention, the internal contouring, in particular of the device section, generates between inflow and outflow Outflow area of the entire air duct for the effective flow area in the outlet area. The elevations, which can be arranged inside on the side surfaces, present obstacles to the main flow entering the inlet area, but without obstructing the entire internal cross section. About stepped elevations, which can be referred to as a deliberately positioned separation edges, forced flow separations, so that form recirculation areas of the flow. As a rule, the stepped or edge-shaped elevations form an angle in the flow direction of up to 165 ° with respect to the side surface of the device section. By a variable adaptation of the elevation angle in the device section between inflow and outflow area a high uniformity of the airfoil is made possible even at low outflow velocities, but in particular a uniform flow profile at high blow-out speeds of 100m / s can be achieved.

Der Strömungsweg durch die in der Vorrichtung erzeugten, stehenden Luftwirbel verlängert sich um ein Vielfaches, d.h. es wird eine deutlich längere Vorrichtung "simuliert". Die Rezirkulationsgebiete, die als stehende rezirkulierende Wirbel angesehen werden können, unterstützen den Queraustausch innerhalb der Vorrichtung und sorgen für eine sehr gute Gleichverteilung über die gesamte Breite des Ausströmungsbereichs, der insbesondere die Form eines Schlitzes aufweisen kann. In Kombination mit der äußeren Konturierung der Vorrichtung wird für die korrekte Ausrichtung der durchgesetzten Luft gesorgt, damit diese den Austrittsbereich mit konstantem Betrag und ohne Winkelfehler verlässt. Ein großer Vorteil besteht darin, dass auch partikelbelastete Volumenströme durch die Form des Austrittsbereichs gleichmäßig gemacht werden können. Der innere Querschnitt bleibt im Wesentlichen frei, die Verstopfungsgefahr ist minimiert und es sind keine Reinigungs- und Wartungszeiten erforderlich. Aus eben diesem Grunde sind auch Leitbleche zum Ausrichten der aus einer Vorrichtung austretenden Luft nachteilig, weil sich Partikel an der Vorderkante eines Leitblechs agglomerieren und von dort aus die gesamte Vorrichtung zuwächst. Es kommt zu Reinigungs- und Ausfallzeiten.The flow path through the generated in the device, standing air vortices extended by a multiple, ie it is a much longer device "simulated". The recirculation areas, which can be considered as standing recirculating vortices, assist in cross exchange within the device and provide a very good uniform distribution over the entire width of the outflow area, which may in particular be in the form of a slot. In combination with the outer contouring of the device, the correct alignment of the enforced air is ensured so that it leaves the exit area with a constant amount and without angular error. A great advantage is that even particle-laden volume flows can be made uniform by the shape of the exit area. The internal cross section remains essentially free, the risk of clogging is minimized and no cleaning and maintenance times are required. For this very reason baffles for aligning the air emerging from a device are disadvantageous because particles agglomerate on the leading edge of a baffle and from there grows the entire device. It comes to cleaning and downtime.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung durch die Materialauswahl an ihre Anwendungsbereiche angepasst werden kann. Neben der Herstellung aus Metall ist eine Ausführung in Edelstahl zum Beispiel für den Einsatz in Anlagen von Brennerabgasen vorteilhaft. Des Weiteren ist eine kostengünstige Herstellung als Formspritzteil aus Kunststoffen denkbar. Für den Einsatz in chemisch reaktiven Umgebungen ist eine Ausführung als Keramikbauteil oder Glas ebenfalls möglich, wobei die voran genannten Einsatzmöglichkeiten nur beispielhaft genannt sind und keine abschließende Aufzählung der möglichen Anwendungsbereiche darstellen.In a further development of the invention, it is provided that the device can be adapted by the selection of materials to their application areas. In addition to the production of metal, a version in stainless steel, for example, for use in plants of burner exhaust gases advantageous. Furthermore, a cost-effective production as molded injection molded parts made of plastics is conceivable. For use in chemically reactive environments, an embodiment as a ceramic component or glass is also possible, the aforementioned uses are given only as an example and do not represent a conclusive list of possible applications.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands weist der Ausströmungsbereich der Vorrichtung eine über seine gesamte Länge variabel einstellbare Auslassbreite auf, wobei der Verlauf der Auslassbreite durch eine Variation der Ausgestaltung der Seitenflächen konvergent, divergent oder auch parallel sein kann. Dies ist deswegen vorgesehen, damit Ungenauigkeiten des Strömungsfelds, die eine material- oder auch produktionsbezogene Ursache haben können, ausgeglichen werden können und eine Homogenität des Strömungsfelds gewährleistet werden kann. In der Regel weist der Ausströmungsbereich eine schlitzförmige Ausgestaltung auf.In a further advantageous embodiment of the subject invention, the outflow region of the device has a variable over its entire length outlet width, wherein the profile of the outlet width by a variation of the configuration of the side surfaces may be convergent, divergent or parallel. This is therefore provided so that inaccuracies of the flow field, which may have a material or production-related cause, can be compensated and a homogeneity of the flow field can be ensured. As a rule, the outflow region has a slot-shaped configuration.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes liegen der Einströmungs- und Ausströmungsbereich einander gegenüber. Es ist jedoch auch möglich, dass der Einströmungs- und Ausströmungsbereich einen geometrischen Versatz zueinander aufweisen und/oder der Vorrichtungsabschnitt zwischen Einströmungs- und Ausströmungsbereich einen kurvenförmigen Verlauf aufweist. Dadurch sind variable Vorrichtungsformen in Abhängigkeit des jeweiligen Einsatzortes und Einsatzzweckes ausgestaltbar.In an advantageous embodiment of the subject invention, the inflow and outflow area are opposite each other. However, it is also possible that the inflow and outflow regions have a geometric offset from one another and / or the device section has a curved course between the inflow and outflow regions. As a result, variable device forms depending on the respective site and purpose of use can be designed.

Ferner ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands vorgesehen, dass vor bzw. in den jeweiligen Bereichen der Vorrichtung ein Heiz- und/oder Kühlelement vorhanden ist, um den Fluidstrom zu erwärmen und/oder zu kühlen. Dies ist deswegen vorteilhaft, damit eine dem Einsatzzweck entsprechende Fluidströmung gewährleistet werden kann und um eine Trocknung, Reinigung oder Trennung variabler Produkte im Strömungsfeld zu gewährleisten. Als Heiz- und/oder Kühlelement eignen sich alle einem Fachmann geläufigen Geräte wie beispielsweise Heizgebläse oder Kühlaggregate. Es ist jedoch auch erfindungsgemäß vorgesehen, dass in die Vorrichtung ein Gas oder ein Aerosol eingebracht wird, das unabhängig von der Anwesenheit eines Heiz- und/oder Kühlelements eine anwendungsbezogene Fluideigenschaft bewirkt. Es soll nach den voranstehenden Ausführungen gewährleistet werden, dass die Vorrichtung und der Fluidstrom in verschiedenen Temperaturbereichen zum Einsatz kommen kann, wobei sich die Anwendungen von niedrigsten Temperaturen für definierte und gleichmäßige Abkühlprozesse bis hin zu höchsten Temperaturen zum Durchführen von exakten Wärmebehandlung erstrecken können.Furthermore, it is provided in an advantageous embodiment of the subject invention that before or in the respective areas of the device a Heating and / or cooling element is present to heat the fluid flow and / or to cool. This is advantageous because a fluid flow suitable for the purpose can be ensured and to ensure drying, cleaning or separation of variable products in the flow field. As a heating and / or cooling element are all familiar to a person skilled in devices such as fan heaters or cooling units. However, it is also provided according to the invention that in the device, a gas or an aerosol is introduced, which causes an application-related fluid property regardless of the presence of a heating and / or cooling element. It is to be ensured according to the above statements that the device and the fluid flow can be used in different temperature ranges, the applications can extend from lowest temperatures for defined and uniform cooling processes up to highest temperatures for performing exact heat treatment.

Schließlich ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen parallel nebeneinander oder seriell hintereinander anordbar sind. Diese Weiterbildung sorgt für eine flexible Anpassung an die benötigten Arbeitsbreiten bzw. -bereiche in einer Maschine.Finally, it is provided in a further development of the invention that a plurality of devices according to the invention can be arranged parallel to one another or serially one behind the other. This development ensures flexible adaptation to the required working widths or areas in a machine.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der Vorrichtung für verschiedene Anwendungen oder Verfahren. So wird in einer Anwendung zu sichtendes Material gleichmäßig auf ein Förderband großer Breite verteilt. Am Ende des Förderbandes wird das Material nach unten abgeworfen, wobei es einen Luftschleier passiert. Die Schwerfraktion fällt durch diesen ungehindert hindurch, während die Leichtfraktion von der Luft erfasst und mitgerissen wird. Somit findet eine Querstromsichtung des Materials statt, welche in erheblichem Maße von der Qualität des Luftschleiers, welcher mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt wird, abhängig ist. Aufgrund der Größe der einzelnen Objekte in der Schwerfraktion ist es technisch notwendig den Kreuzungspunkt von Materialfluss und Luftschleier in einiger Entfernung von dem Ausströmungsbereich zu platzieren.Furthermore, the invention relates to the use of the device for various applications or methods. Thus, in an application material to be viewed evenly distributed on a conveyor belt of great width. At the end of the conveyor, the material is thrown down, passing through an air curtain. The heavy fraction passes through it unhindered, while the light fraction is captured by the air and carried along. Thus, a cross-flow visualization of the material takes place, which depends to a considerable extent on the quality of the air curtain, which is provided by means of the device according to the invention. Due to the size of the individual objects in the heavy fraction, it is technically necessary to place the intersection of material flow and air curtain at some distance from the outflow area.

Als Vorrichtungen im Stande der Technik kommen bereits einfache Schlitzdüsen zum Sichten von Recycling-Materialien zum Einsatz. Nachteilig an diesem nächstkommenden Stand der Technik ist jedoch, dass der Volumenstrom der austretenden Luft über die Länge des Ausströmungsbereiches von Betrag und Austrittsrichtung sehr uneinheitlich ist, wodurch ein erhebliches Maß an Trennschärfe im Sichtungsprozess verloren geht. Weil der Sichtungsprozess in einiger Entfernung zum Ausströmungsbereich stattfindet, ergeben sich im Kreuzungspunkt von Material- und Luftfluss insbesondere Stellen mit deutlich verminderter Luftgeschwindigkeit, weil sich die Luft auf dem Weg vom Düsenmund zum Kreuzungspunkt aufgrund von Quergeschwindigkeiten umverteilt hat. Dies wirkt sich nachteilig aus, da an diesen Stellen Leichtgut nicht vom Schwergut getrennt wird und dieses dann für den weiteren Verwertungsprozess verloren geht.As devices in the prior art already simple slot nozzles for sifting recycled materials are used. A disadvantage of this closest prior art, however, is that the volume flow of the exiting air over the length of the Ausströmungsbereiches amount and exit direction is very uneven, causing a considerable degree of selectivity is lost in the screening process. Because the screening process takes place at some distance from the outflow area, especially at the point of intersection of material and air flow, there are places with significantly reduced air velocity, because the air has redistributed on the way from the nozzle mouth to the crossing point due to transverse velocities. This has a disadvantageous effect, since light material is not separated from the heavy material at these points and this is then lost for the further utilization process.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher in verschiedenen Anwendungsbereichen verwendet werden. Sie ist aufgrund ihrer Verschmutzungsunempfindlichkeit einsetzbar für zahlreiche Anwendungen in realer Fabrikumgebung, zum Beispiel im Bereich der Wertstoffaufbereitung, der Temperierung bzw. Trocknung von Gütern in staubhaltiger Atmposphäre, der Reinigung von Gütern in Strahlanlagen, des Abreinigens von Gussteilen von Formsand etc.The device according to the invention can therefore be used in various fields of application. Due to its resistance to soiling, it can be used for numerous applications in the real factory environment, for example in the recycling of recyclable materials, the tempering or drying of goods in dusty atmospheres, the cleaning of goods in blasting systems, the cleaning of castings from foundry sand, etc.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind in den Figuren und Zeichnungen einer bevorzugten Ausführungsform zu entnehmen. Sie werden im Folgenden anhand der Figuren erläutert, wobei die Figuren 1 und 2 im Einzelnen zeigen:

  • Fig. 1 zeigt einen vertikalen Querschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung. An den Einströmungsbereich (1) schließt sich ein Vorrichtungsabschnitt (2) an, in welcher sich Erhebungen (3) befinden. Im Nachlauf der Erhebungen (3) befinden sich die Rezirkulationsgebiete (4). Das durchströmende Fluid verlässt die Vorrichtung (6) durch den Ausströmungsbereich (5) mit Gleichmäßigkeit in Betrag und Richtung.
Further details and advantages of the invention can be taken in the figures and drawings of a preferred embodiment. They are explained below with reference to the figures, wherein the FIGS. 1 and 2 in detail show:
  • Fig. 1 shows a vertical cross section of the device according to the invention. A device section (2), in which elevations (3) are located, adjoins the inflow region (1). In the wake of the surveys (3) are the recirculation areas (4). The fluid flowing through leaves the device (6) through the Ausströmungsbereich (5) with uniformity in magnitude and direction.

Die Ausführung gemäß Fig. 2 zeigt eine horizontale Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung (6). Durch den Eingangsbereich (1) wird die in die Vorrichtung (6) eintretende Luft wird mit Hilfe der Erhebungen (3) und Rezirkulationsgebiete (4) (nicht abgebildet) auf die volle Breite des Ausströmungsbereichs (5) aufgefächert. Um eine gleichmäßige Ausströmung, welche keine Querströmung aufweist, zu erzielen, sind die Seitenflächen (7) an die Strömungsverhältnisse im Düseninneren abgestimmt. Die Seitenflächen (6) weisen insbesondere im Ausströmungsbereich (5) zueinander parallel verlaufende Wandungen auf.The execution according to Fig. 2 shows a horizontal plan view of the device (6) according to the invention. The air entering the device (6) is fanned out to the full width of the outflow region (5) by means of the elevations (3) and recirculation regions (4) (not shown) through the inlet area (1). In order to achieve a uniform outflow, which has no transverse flow, the side surfaces (7) are matched to the flow conditions in the nozzle interior. The side surfaces (6) have, in particular in the outflow region (5) on mutually parallel walls.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Einströmungsbereichinflow
22
Vorrichtungsabschnittdevice section
33
Erhebungensurveys
44
Rezirkulationsgebietrecirculation
55
AusströmungsbereichAusströmungsbereich
66
Vorrichtungcontraption
77
Seitenflächenfaces

Claims (15)

Vorrichtung (6) zur Erzeugung eines gleichverteilten StrömungsLuftfeldes, aufweisend einen Einströmungs- (1) und einen Ausströmungsbereich (5) mit zumindest einer auf einer Seitenfläche (7) innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts (2) in Teilbereichen ausgeformten, stufenförmigen Erhebung (3) zwischen dem Einströmungs- (1) und Ausströmungsbereich (5), wobei die stufenförmige Erhebung (3) ein- oder mehrstückiger Bestandteil des Vorrichtungsabschnitts (2) ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ausströmungsbereich (5) eine über seine Länge einstellbar veränderbare Auslassbreite aufweist.Apparatus (6) for generating a uniformly distributed flow air field, comprising an inflow (1) and an outflow region (5) with at least one on a side surface (7) within a device section (2) formed in partial regions, stepped elevation (3) between the inflow - (1) and outflow area (5), wherein the step-shaped elevation (3) is a one-part or multi-piece component of the device section (2),
characterized,
that the Ausströmungsbereich (5) has an adjustable variable over its length outlet breadth. Vorrichtung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenförmigen Erhebungen (3) zumindest teilweise Kanten aufweisen.Device (6) according to claim 1, characterized in that the step-shaped elevations (3) at least partially have edges. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenförmigen Erhebungen (3) einen Winkel in einem Bereich von bis zu 165° innerhalb des Vorrichtungsabschnitts (2) einschließen.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the step-shaped elevations (3) enclose an angle in a range of up to 165 ° within the device section (2). Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (6) aus Metall, Keramik, Kunststoffen und/oder Glas besteht.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (6) made of metal, ceramic, plastics and / or glass. Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausströmungsbereich (5) schlitzförmig ausgestaltet ist.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the outflow region (5) is designed slit-shaped. Vorrichtung (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schlitzförmige Ausgestaltung des Ausströmungsbereichs (5) eine konvergente, divergente oder parallele Anordnung der Seitenflächen (7) umfasst.Device (6) according to claim 5, characterized in that the slot-shaped configuration of the outflow region (5) comprises a convergent, divergent or parallel arrangement of the side surfaces (7). Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtungsabschnitt (2) zwischen dem Einströmungs- (1) und Ausströmungsbereich (5) einen kurvenförmigen Verlauf aufweist.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the device section (2) between the inflow (1) and outflow region (5) has a curved course. Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einströmungs- (1) und Ausströmungsbereich (5) einander gegenüberliegen.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the inflow (1) and outflow region (5) face each other. Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder im Bereich des Einströmungsbereichs (1), des Vorrichtungsabschnitts (2) und/oder des Ausströmungsbereichs (5) ein Heiz- oder Kühlelement angeordnet ist.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that a heating or cooling element is arranged in front of or in the region of the inflow region (1), the device section (2) and / or the outflow region (5). Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungs-Luftfeld durch ein in die Vorrichtung(6) eintragbares Gas und/oder Aerosol gekühlt oder erwärmt wird.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the flow air field is cooled or heated by a gas and / or aerosol which can be introduced into the device (6). Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen (6) zur Erzeugung eines ausgedehnten Strömungsfelds parallel nebeneinander angeordnet sind.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of devices (6) for generating an extensive flow field are arranged parallel to each other. Vorrichtung (6) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorrichtungen (6) zur Erzeugung eines ausgedehnten Strömungsfelds seriell hintereinander angeordnet sind.Device (6) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of devices (6) for generating an extended flow field are arranged serially one behind the other. Verwendung einer Vorrichtung (6) zur Erzeugung eines gleichverteilten Strömungs-Luftfeldes, aufweisend einen Einströmungs- (1) und einen Ausströmungsbereich (5) mit zumindest einer auf einer Seitenfläche (7) innerhalb eines Vorrichtungsabschnitts (2) in Teilbereichen ausgeformten, stufenförmigen Erhebung (3) zwischen dem Einströmungs- (1) und Ausströmungsbereich (5), wobei die stufenförmigen Erhebungen (3) ein- oder mehrstückiger Bestandteil der Vorrichtung (6) sind und der Ausströmungsbereich (5) eine über seine Länge einstellbar veränderbare Auslassbreite aufweist zur Trocknung, Aufheizung, Reinigung und/oder Trennung von Produkten.Use of a device (6) for producing a uniformly distributed flow air field, comprising an inflow (1) and an outflow region (5) with at least one step-shaped elevation (3) formed in partial areas on a side surface (7) within a device section (2) ) between the inflow (1) and outflow (5), wherein the step-shaped elevations (3) one or more parts of the device (6) and the outflow region (5) has an adjustable variable over its length outlet width for drying, heating , Cleaning and / or separation of products. Verwendung einer Vorrichtung (6) nach Anspruch 13, wobei die Produkte aus dem Bereich der Wertstoffaufbereitung, der Temperierung bzw. Trocknung von Gütern in staubhaltiger Atmosphäre stammen.Use of a device (6) according to claim 13, wherein the products come from the field of recycling, the tempering or drying of goods in a dusty atmosphere. Verwendung einer Vorrichtung (6) nach Anspruch 13 oder 14 zur der Reinigung von Produkten in Strahlanlagen.Use of a device (6) according to claim 13 or 14 for the purification of products in blasting equipment.
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DE3407871A1 (en) 1983-03-02 1984-09-06 Kurt Prof. Dr.-Ing. Leschonski Process and apparatus for producing a constant mass flow rate or volumetric flow rate gas/solid particle free jet of defined velocity
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