НАТЯЖНОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕПАРАТОРНЫХ УСТРОЙСТВ ЛЕНТОЧНОГО ТИПА Российский патент 2024 года по МПК B65G23/44 B03C7/08 

Область техники

Настоящее изобретение относится к натяжному механизму для трибоэлектрической сепараторной системы ленточного типа, например, чтобы обеспечивать трибоэлектрический заряд и последующее трибоэлектрическое разделение частиц с помощью ленточного сепараторного устройства.

Уровень техники

Ленточные сепараторные системы (BSS) используются, чтобы отделять компоненты смесей частиц на основе заряда различных компонентов посредством поверхностного контакта (т.е., трибоэлектрического эффекта). Фиг. 1 показывает ленточную сепараторную систему, такую, которая описывается в совместных патентах США № 4839032 и 4874507, полное содержание которых включено сюда посредством ссылки. Один вариант осуществления ленточной сепараторной системы параллельные разнесенные с интервалом электроды 10 и 12, размещенные в продольном направлении, чтобы определять технологическую камеру 14, имеющую продольную центральную линию 16, и ленту 18, движущуюся в продольном направлении между разнесенными с интервалом электродами, параллельно продольной центральной линии. Лента 18 формирует бесконечный контур, который приводится в движение парой концевых роликов 20, 22. Смесь частиц загружается на ленту 18 в зоне 11 подачи между электродами 10. Лента 18 включает в себя противоточные движущиеся сегменты 18A и 18B ленты, движущиеся в противоположных направлениях для транспортировки компонентов смеси частиц вдоль отрезков электродов 10 и 12. Единственной движущейся частью BSS является лента 18, которая движется с высокой скоростью, например, около 40 миль/ч, в очень абразивной среде. Два сегмента 18A, 18B ленты движутся в противоположных направлениях, параллельно центральной линии 16.

В одном варианте осуществления отрицательное напряжение прикладывается к верхним электродам 10, а положительное напряжение к нижнему электроду 12, вынуждая подаваемые частицы с положительным зарядом притягиваться к отрицательным верхним электродам и подаваемые частицы с отрицательным зарядом притягиваться в противоположном направлении. Когда верхний сегмент 18A ленты тянется вправо, а нижний сегмент 18B ленты тянется влево, материал, выходящий из технологической камеры 14 справа, будет обогащен положительно заряженными частицами, в то время как материал, выходящий слева, будет обогащен отрицательно заряженными частицами.

В качестве примера, зольная пыль, содержащая смесь частиц углерода и диоксида кремния, может быть введена в технологическую камеру 14, и возбуждение от столкновения частиц с частицами, частиц с лентой и частиц со стенкой в сильном электрическом поле, связанном с движением ленты 18, приведет в результате к тому, что один выходной поток становится обогащенным углеродом, а другой выходной поток обогащается диоксидом кремния по сравнению с первоначальной подачей.

В одном известном варианте осуществления лента 18, показанная на фиг. 1, имеет четыре ролика, два ведущих ролика 20 и 22 и два поддерживающих ролика 20A и 22A. Для этой базовой конфигурации натяжение ленты было осуществлено с помощью линейных актуатора(ов), соединенных с приводными роликами, которые двигают приводной ролик по той же оси, что и движение ленты. В другом известном варианте осуществления два дополнительных поддерживающих ролика, называемых натяжными роликами, могут перемещаться, чтобы поддерживать натяжение в ленточном контуре даже с существенным растяжением ленты. Фиг. 2 иллюстрирует ленту 18 и натяжные ролики 24, 26. Два дополнительных натяжных ролика 24, 26 являются верхними роликами, а натяжной механизм перемещает эти два ролика во вращательном движении, чтобы натягивать ленту 18.

Лента 18 требует натяжения все время в течение обработки материала, таким образом, она не сползает на двух приводных роликах 20, 22, таким образом, предварительное натяжение применяется. Тянущие усилия, формируемые в ленте 18 (в частности, внутри технологической камеры 14), добавляют дополнительное натяжение ленте в некоторых сегментах ленточного контура. Текущие производственные ленты выполняются из пластикового материала, который испытывает существенное растяжение в течение нескольких сотен часов времени работы вследствие натяжения ленты. Текущая система может компенсировать приблизительно 20 дюймов растяжения ленты на каждой стороне ленты, для суммарного растяжения приблизительно 40 дюймов.

Обращаясь дополнительно к фиг. 3, в известном варианте осуществления каждый натяжной ролик 24, 26 устанавливается на двух вращающихся дисках, ближний вращающийся диск, указанный по ссылке 28 на фиг. 3, который в настоящий момент требует тщательно продуманного натяжного механизма, чтобы гарантировать, что оба вращающихся диска поворачиваются на одинаковую величину, чтобы избегать несовпадения натяжного ролика относительно ленты 18. Если натяжные ролики выходят из совмещения, лента 18 не будет прослеживаться правильно и может подниматься на боковую стенку технологической камеры 14. Этот натяжной механизм для ассоциирования с движением вращающегося диска показан на фиг. 3.

Сущность изобретения

Аспекты и варианты осуществления направлены на систему для предоставления натяжного механизма для трибоэлектрической сепараторной системы ленточного типа.

Один аспект настоящего изобретения направлен на натяжной механизм, чтобы натягивать бесконечную ленту. В одном варианте осуществления натяжной механизм содержит натяжной ролик, сконфигурированный, чтобы применять натяжение к ремню, пару вращающихся дисков, соединенных с натяжным роликом на соответствующих концах натяжного ролика, пара вращающихся дисков конфигурируется, чтобы перемещать натяжной ролик, чтобы применять натяжение к ленте, и узел вращающегося вала, соединенный с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала включает в себя внутренний вал, соединенный с внешним валом. Внутренний вал вращается вместе с актуатором. Внешний вал имеет размер, чтобы принимать внутренний вал внутри себя, и соединяется с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала конфигурируется таким образом, что оба вращающихся диска из пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала против противоположного крутящего момента, оказываемого актуатором на внутреннем валу.

Варианты осуществления натяжного механизма дополнительно могут включать в себя удержание пары вращающихся дисков соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах пары вращающихся дисков. Один вращающийся диск из пары вращающихся дисков может быть сконфигурирован, чтобы быть отсоединяемым от натяжного ролика и узла вращающегося вала и быть отодвигаемым, таким образом, лента может быть снята с натяжного ролика и других роликов, определяющих ленточный контур, без снятия ленточных роликов. Пара вращающихся дисков может служить как часть кожуха. Узел вращающегося вала может быть заперт в паре вращающихся дисков во время работы ленты, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае разрыва внутри кожуха или другого события, которое формирует разделяющие осевые усилия на вращающихся элементах. Натяжной механизм может быть включен в ленточную сепараторную систему, содержащую первый набор из двух роликов на первом конце ленточной сепараторной системы и второй набор из двух роликов на втором конце ленточной сепараторной системы, при этом первый набор из двух роликов не включает в себя натяжной ролик, а второй набор из двух роликов включает в себя натяжной ролик. Приводной ролик на первой стороне может быть задействован с существенно большим приложенным крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что приложенный крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с лентой. Внешний конец внутреннего вала может удерживаться соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, приспособленной для выдерживания радиальных нагрузок. Несущая конструкция может состоять из трех или более кулачковых следящих элементов. В другом варианте осуществления, вместо содержания двух вращающихся дисков, механизм может иметь два рычага, установленных на внешний вращающийся вал, при этом каждый рычаг соединяется с одним концом натяжного ролика, так что оба рычага испытывают одинаковое угловое отклонение, которое определяется плоскостью через центр натяжного ролика на конце рычага и осью внешнего вращающегося вала при равных нагрузках от натяжного ролика относительно внутреннего вала, внешний вращающийся вал удерживается подшипниками на обоих концах, которые ограничивают боковое перемещение, но предоставляют возможность вращения внешнего вращающегося вала на своей оси. Один рычаг может быть отсоединен от натяжного ролика, так что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика без снятия натяжного ролика.

Другой аспект настоящего изобретения направлен на ленточную сепараторную систему, содержащую первый электрод и второй электрод, размещенные на противоположных сторонах продольной центральной линии и сконфигурированные, чтобы предоставлять электрическое поле между первым и вторым электродами, первый набор роликов, размещенных на первом конце системы, второй набор роликов, размещенных на втором конце системы, бесконечную ленту, размещенную между первым и вторым электродами и поддерживаемую первым набором роликов и вторым набором роликов, зону разделения, определенную посредством и между бесконечной лентой, и натяжной механизм для натяжения бесконечной ленты. Натяжной механизм включает в себя натяжной ролик, сконфигурированный, чтобы применять натяжение к бесконечной ленте, и пару вращающихся дисков, соединенных с натяжным роликом на соответствующих концах натяжного ролика, пара вращающихся дисков конфигурируется, чтобы перемещать натяжной ролик, чтобы применять натяжение к бесконечной ленте. Натяжной механизм дополнительно включает в себя узел вращающегося вала, соединенный с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала включает в себя внутренний вал, соединенный с внешним валом. Внутренний вал вращается вместе с актуатором. Внешний вал имеет размер, чтобы принимать внутренний вал внутри себя, и соединяется с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала конфигурируется таким образом, что оба вращающихся диска из пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала против противоположного крутящего момента, оказываемого актуатором на внутреннем валу.

Варианты осуществления ленточной сепараторной системы дополнительно могут включать в себя удержание пары вращающихся дисков соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах пары вращающихся дисков. Один вращающийся диск из пары вращающихся дисков может быть отсоединен от натяжного ролика и узла вращающегося вала и отведен таким образом, что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика и первого и второго набора роликов, определяющих ленточную петлю, без снятия роликов. Пара вращающихся дисков может служить как часть кожуха. Узел вращающегося вала может быть заперт в паре вращающихся дисков во время работы, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое формирует разделяющие осевые усилия на вращающихся элементах. Первый набор из двух роликов не включает в себя натяжной ролик, а второй набор из двух роликов включает в себя натяжной ролик. Приводной ролик на первой стороне может быть задействован с существенно большим приложенным крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что приложенный крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с бесконечной лентой. Внешний конец внутреннего вала может удерживаться соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, приспособленной для выдерживания радиальных нагрузок. Несущая конструкция может состоять из трех или более кулачковых следящих элементов.

Другой аспект настоящего изобретения направлен на способ разжижения смеси частиц в ленточной сепараторной системе. В одном варианте осуществления способ содержит введение смеси частиц в подающее отверстие ленточной сепараторной системы. Система содержит первый электрод и второй электрод, размещенные на противоположных сторонах продольной центральной линии и сконфигурированные, чтобы предоставлять электрическое поле между первым и вторым электродами, первый набор роликов, размещенных на первом конце системы, второй набор роликов, размещенных на втором конце системы, бесконечную ленту, размещенную между первым и вторым электродами и поддерживаемую первым набором роликов и вторым набором роликов, зону разделения, определенную посредством и между бесконечной лентой, и натяжной механизм для натяжения бесконечной ленты. Натяжной механизм включает в себя натяжной ролик, сконфигурированный, чтобы применять натяжение к бесконечной ленте, и пару вращающихся дисков, присоединенных к натяжному ролику на соответствующих концах натяжного ролика. Пара вращающихся дисков конфигурируются, чтобы перемещать натяжной ролик, чтобы применять натяжение к бесконечной ленте. Натяжной механизм дополнительно включает в себя узел вращающегося вала, соединенный с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала включает в себя внутренний вал, соединенный с внешним валом. Внутренний вал вращается вместе с актуатором. Внешний вал имеет размер, чтобы принимать внутренний вал внутри себя, и соединяется с парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала конфигурируется таким образом, что оба вращающихся диска из пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала против противоположного крутящего момента, оказываемого актуатором на внутреннем валу. Способ дополнительно содержит предоставление разделяющего воздействия, по меньшей мере, на один из первого электрода и второго электрода; разделение различных компонентов смеси частиц в направлении разделяющего воздействия согласно их относительной подверженности разделяющему воздействию; механическое перемещение различных компонентов смеси частиц поперечно разделяющему воздействию; и удаление разделенных компонентов из упомянутой разделительной камеры.

Варианты осуществления способа дополнительно могут включать в себя удержание пары вращающихся дисков соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах пары вращающихся дисков. Способ дополнительно может включать в себя отсоединение одного вращающегося диска из пары вращающихся дисков от натяжного ролика и узла вращающегося вала и отведение вращающегося диска таким образом, что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика и первого и второго набора роликов, определяющих ленточный контур, без снятия роликов. Способ дополнительно может включать в себя запирание узла вращающегося вала в паре вращающихся дисков во время работы, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое формирует разделяющие осевые усилия на вращающихся элементах. Способ дополнительно может включать в себя снабжение второго набора из двух роликов натяжным роликом. Способ дополнительно может включать в себя приведение в действие приводного ролика на первой стороне с существенно большим приложенным крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что приложенный крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с бесконечной лентой. Способ дополнительно может включать в себя удержание внешнего конца внутреннего вала соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, приспособленной выдерживать радиальные нагрузки.

Краткое описание чертежей

Различные аспекты, по меньшей мере, одного варианта осуществления обсуждаются ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, которые не подразумевают быть начерченными в масштабе. Чертежи включены для предоставления иллюстрации и дополнительного понимания различных аспектов и вариантов осуществления и включены в и составляют часть этой спецификации, но не подразумеваются как определение границ изобретения. Там где за техническими признаками на чертежах, подробным описанием или каким-либо пунктом формулы следуют ссылочные позиции, ссылочные позиции были включены с единственной целью повышения понятности признаков и описания. На чертежах каждый идентичный или почти идентичный компонент, который иллюстрируется на различных чертежах, представлен одинаковым номером. В целях ясности не каждый компонент может быть помечен на каждом чертеже. На чертежах:

Фиг. 1 является схемой одного примера известной ленточной сепараторной системы (BSS);

Фиг. 2 является видом в боковом разрезе системы натяжения для известной BSS;

Фиг. 3 является видом в перспективе системы актуаторов для системы натяжения, показанной на фиг. 2;

Фиг. 4 является видом в поперечном сечении системы натяжения варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является видом в перспективе компонентов системы натяжения, показанной на фиг. 4;

Фиг. 6 является другим видом в перспективе компонентов системы натяжения, показанной на фиг. 4; и

Фиг. 7 является другим видом в перспективе компонентов системы натяжения, показанной на фиг. 4.

Подробное описание изобретения

Системы и способы предоставляются в качестве улучшений для ленточных сепараторных систем и работы таких систем. Системы и способы, предоставляемые в данном документе, могут улучшать или увеличивать ленточные сепараторные системы посредством усовершенствованной системы натяжения. Это может предоставлять возможность для оптимизированной работы системы или уменьшенных затрат, ассоциированных с работой и потерей времени вследствие необходимой замены оборудования.

Следует понимать, что варианты осуществления способов и устройств, обсуждаемых в данном документе, не ограничиваются в применении к деталям конструкции и размещению компонентов, изложенным в последующем описании или иллюстрированным на сопровождающих чертежах. Способы, системы и устройства являются приспособленными для реализации в других вариантах осуществления и применения на практике или осуществления другими способами. Примеры конкретных реализаций предоставляются в данном документе только в иллюстративных целях и не подразумевают быть ограничивающими. Также, фразеология и терминология, применяемая здесь, используются с целью описания и не должна быть расценена как ограничение. Использование в данном документе фраз «включающий в себя», «содержащий», «имеющий», «содержащий в себе», «подразумевающий» и их вариаций предназначено, чтобы охватывать элементы, перечисленные после этого, и их эквиваленты, также как и дополнительные элементы. Ссылки на «или» могут истолковываться как инклюзивные, так что любые выражения, описанные с помощью «или» могут указывать какое-либо из единственного, более чем одно и все описанные выражения. Любые ссылки на варианты осуществления или элементы или действия систем и способов в данном документе, названные в единственном числе, могут также охватывать варианты осуществления, включающие в себя множество таких элементов, и любые ссылки во множественном числе на какой-либо вариант осуществления или элемент или действие в данном документе могут также охватывать варианты осуществления, включающие в себя только единственный элемент. Любая ссылка на перед и зад, лево и право, верх и низ, верхний и нижний и вертикальный и горизонтальный предназначается для удобства описания, а не чтобы ограничивать настоящие системы и способы или их компоненты какой-либо одной позиционной или пространственной ориентацией.

Настоящее изобретение направлено на улучшенный натяжной механизм для трибоэлектрической сепараторной системы ленточного типа, например, в трибоэлектрической противоточной сепараторной системе ленточного типа.

Как отмечено выше, фиг. 1 показывает вариант осуществления BSS с бесконечной противоточной лентой 18, движущейся между двумя продольными, параллельными плоскостными электродами 10, 12. Ленты могут быть выполнены из различных материалов. Например, цельнотканые ленты или экструдированные ленты могут быть использованы.

Одна текущая конструкция ленты из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE) имеет прямые и приглаженные в продольном направлении краевые нити, которые толще нитей продольного направления или нитей поперечного направления внутри ленты. Эти более широкие (20-30 мм) краевые нити служат для переноса большей части нагрузки натяжения, предоставления размерной стабильности и уменьшения инцидентности неисправности ленты посредством истирания краев. Такие ленты из UHMWPE-листа признаны имеющими гораздо более длительный срок службы по сравнению с экструдированными лентами. В некоторых применениях, таких как отделение несгоревшего углерода от зольной пыли от сжигания угля, эти UMHWPE-ленты были испытаны и показали наличие максимального срока службы вплоть до 1950 часов перед отказом.

Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на систему натяжения, которая заменяет внешний вал и аппаратные средства актуатора, показанные на фиг. 3, и вместо этого соединяет два вращающихся диска с соосным внутренним валом. Вследствие высокого крутящего момента и длины вала обычный единственный вал любых разумных размеров (полый ли или цельный) будет скручиваться под крутящей нагрузкой и вызывать значительные отклонения и несовпадение натяжного ролика, если единственный актуатор был использован на одном конце вала. Варианты осуществления настоящего изобретения решают эту проблему с помощью полого вала со вспомогательным внутренним валом.

Обращаясь к фиг. 4, натяжной механизм, в целом, указанный по ссылке 50, включает в себя натяжной ролик 52, присоединенный к узлу вращающегося вала, включающему в себя полый внешний вал 54 и внутренний вал 56. Натяжной ролик 52 и узел вращающегося вала соединяются с парой вращающихся дисков 58, 60, установленных на внешних концах натяжного ролика. В частности, внешний вал 54 и внутренний вал 56 узла вращающегося вала устанавливаются вдоль центральной линии вращающихся дисков 58, 60, при этом натяжной ролик 52 устанавливается вне оси относительно вращающихся дисков.

Как показано, внутренний вал 56 может скручиваться независимо от внешнего вала 54 таким образом, что скручивание внутреннего вала не вызывает различия в угловом отклонении двух вращающихся дисков 58, 60, которые несут натяжной ролик 52. Полый внешний вал 54 будет также испытывать скручивающее отклонение, но поперечное сечение внешнего вала и присоединение к внутреннему валу 56 имеет размер и позиционируется таким образом, что оба вращающихся диска 58, 60 испытывают равное угловое отклонение при равных нагрузках относительно внутреннего вала. Натяжная система предоставляет возможность внешнему концу внутреннего вала (справа на фиг. 4) поворачиваться посредством единственного актуатора. В одном варианте осуществления, со ссылкой на фиг. 5, пневматический поршень 62 предусматривается, чтобы приводить в действие вращающийся диск 58, чтобы приводить во вращение другой вращающийся диск через внешние и внутренние валы 54, 56. Любой тип приводного механизма может быть предусмотрен вместо пневматического поршня 62, например, электрическая червячная передача или некоторый другой тип привода. Поскольку два вращающихся диска 58, 60 имеют одинаковую вращательную жесткость относительно приводного вала (т.е., узла вращающегося вала), натяжной ролик 52 не будет смещаться под хорошо центрированной нагрузкой ленты на натяжном ролике.

Варианты осуществления натяжной системы 50 настоящего изобретения предоставляют возможность компенсации желаемого 40" растяжения ленты с помощью единственного натяжного механизма. Таким образом, вместо шести роликов, ленточная петля может использовать только пять. Одна сторона натяжной системы 50 включает в себя два ролика, как показано слева на фиг. 1, например, ролики 20A, 20B, в то время как другая сторона натяжной системы включает в себя три ролика, как показано на фиг. 2, например, ролика 22, 22A, 26. Таким образом, значительная экономия затрат достигается от реализации натяжной системы вследствие устранения тщательно разработанного вала и рычажного механизма, показанного на фиг. 3, несмотря на то, что вращательный диск на стороне тройного ролика укрупняется приблизительно от 20 дюймов в диаметре до 33 дюймов в диаметре.

Компоновка с двумя роликами, используемая на одной стороне, предоставляет лучший контакт ленты и может быть использована, либо чтобы снижать шанс проскальзывания ленты, либо уменьшать натяжение ленты. Площадь контакта увеличивается приблизительно от 120 градусов до 210 градусов угла окружности ролика по сравнению с существующей конструкцией с тремя роликами. Уменьшенная необходимость в натяжении ленты может предоставлять возможность улучшенных конструкций ленты, более длительный срок службы ленты или сочетание того и другого.

В одном варианте осуществления вращающиеся диски 58, 60 удерживаются соосными с узлом вращающегося вала (внешним валом 54 и внутренним валом 56) посредством подшипников на периметрах пары вращающихся дисков.

В одном варианте осуществления один из вращающихся дисков, например, диск 60, может быть отсоединен от натяжного ролика 52 и узла вращающегося вала (внешнего вала 54 и внутреннего вала 56) и отведен таким образом, что лента 18 может быть снята с натяжного ролика и других роликов, определяющих ленточный контур, без снятия ленточных роликов. Узел вращающегося вала (внешний вал 54 и внутренний вал 56) служат в качестве частей кожуха, при этом узел вращающегося вала запирается в обоих вращающихся дисках во время работы ленты, так что узел вращающегося вала удерживает вращающиеся диски вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое формирует отделяющие осевые усилия на вращающихся элементах.

В одном варианте осуществления один набор из двух роликов не включает в себя натяжной ролик, а другой набор из двух роликов включает в себя натяжной ролик. Приводной ролик на стороне двух роликов приводится в действие с существенно большим прикладываемым крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на стороне трех роликов, так что прикладываемый крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с лентой.

В одном варианте осуществления внешний конец внутреннего вала 56 удерживается соосно с ближним концом внешнего вала 54 посредством несущей конструкции, приспособленной для выдерживания радиальных нагрузок. Несущая конструкция состоит из трех или более кулачковых следящих элементов.

Для пищевых/связанных с питанием применений, которые используют продувку азотом для вытеснения кислорода, натяжная система потребляет значительно меньше азота. Это связано с тем, что зазоры между стенками приводной коробки и вращающимися дисками формируют основной приток газа внутрь приводных коробок, и что показанный вариант осуществления должен лишь заполнять эти зазоры азотом в одной приводной коробке вместо двух. Несмотря на более крупные вращающиеся диски, используемые в натяжной системе, приблизительно 15% уменьшение в требуемом N₂, как ожидается, должно быть достигнуто.

Объем приводной коробки на стороне с двумя роликами уменьшается по сравнению с существующей конструкцией с тремя роликами, что уменьшает объем воздуха, который необходимо выпускать в случае внутреннего взрыва горючих пылевых/газовых смесей. Это является полезным для пищевых/связанных с питанием применений, когда один выходной поток, как ожидается, должен предоставлять более высокий риск взрыва по сравнению с другим, в таком случае выходной продукт с более высоким риском будет отправлен в сторону с двумя роликами.

Когда натяжной ролик в ленточном контуре перемещается, чтобы создавать натяжение в ленте, является важным, что усилия от ленты не вызывают отклонения в осевом совмещении натяжного ролика относительно ленточного контура. Чтобы осуществлять это, концы натяжного ролика должны в идеале поддерживаться с помощью механизма, который выполняет отклонение одинаковым способом на обоих концах ролика вследствие усилий от ленты. Варианты осуществления натяжной системы, описанные в данном документе, решают эту проблему с помощью составной конструкции вала, которая предоставляет возможность использования привода от одной стороны натяжного ролика, в то же время сохраняя равное отклонение обоих концов натяжного ролика.

В других вариантах осуществления, вместо содержания двух вращающихся дисков, механизм может иметь два рычага, установленных на внешний вращающийся вал. Каждый рычаг соединяется с одним концом натяжного ролика, так что оба рычага испытывают одинаковое угловое отклонение, как определено плоскостью через центр натяжного ролика на конце рычага, и ось внешнего вращающегося вала находится под равными нагрузками от натяжного ролика относительно внутреннего вала. Внешний вращающийся вал удерживается подшипниками на обоих концах, которые ограничивают поперечное движение, но предоставляют возможность вращения внешнего вращающегося вала на его оси. В некотором варианте осуществления один рычаг может быть отсоединен от натяжного ролика, так что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика без снятия натяжного ролика.

При наличии описанных таким образом некоторых вариантов осуществления ленточной сепараторной системы, содержащей натяжную систему, способы ее работы и способы обеспечения срока службы ленточной сепараторной системы, различные изменения, модификации и улучшения будут очевидны обычным специалистам в области техники. Такие изменения, разновидности и улучшения, как предполагается, должны находиться в рамках сущности и области применения заявки. Соответственно, предшествующее описание существует в качестве примера и не предполагает быть ограничивающим. Заявка ограничивается, только как определено в последующей формуле изобретения и эквивалентах для нее.

Натяжной механизм содержит натяжной ролик, пару вращающихся дисков, соединенных с натяжным роликом с возможностью его перемещения, и узел вращающегося вала, соединенный с указанной парой вращающихся дисков. Узел вращающегося вала включает в себя полый внешний вал и внутренний вал и выполнен таким образом, что оба вращающихся диска из указанной пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала относительно противодействующего крутящего момента, оказываемого актуатором, соединенным с внутренним валом. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Натяжной механизм для натяжения бесконечной ленты, содержащий:

натяжной ролик, выполненный с возможностью приложения натяжения к ленте;

пару вращающихся дисков, соединенных с натяжным роликом на соответствующих концах натяжного ролика, причем пара вращающихся дисков выполнена с возможностью перемещения натяжного ролика для приложения натяжения к ленте; и

узел вращающегося вала, соединенный с указанной парой вращающихся дисков, при этом узел вращающегося вала включает в себя полый внешний вал и внутренний вал и выполнен таким образом, что оба вращающихся диска из указанной пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала относительно противодействующего крутящего момента, оказываемого актуатором, соединенным с внутренним валом.

2. Натяжной механизм по п. 1, в котором пара вращающихся дисков удерживается соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах указанной пары вращающихся дисков.

3. Натяжной механизм по п. 1, в котором один вращающийся диск из пары вращающихся дисков выполнен с возможностью отсоединения как от натяжного ролика, так и узла вращающегося вала и с возможностью отодвигания, так что лента может быть снята с натяжного ролика и других роликов, образующих ленточный контур, без снятия ленточных роликов.

4. Натяжной механизм по п. 3, в котором пара вращающихся дисков служит в качестве части кожуха, при этом узел вращающегося вала запирается в паре вращающихся дисков во время работы ленты, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое создает отделяющие осевые усилия на вращающихся элементах.

5. Натяжной механизм по п. 1, в котором натяжной механизм включен в ленточную сепараторную систему, содержащую первый набор из двух роликов на первом конце ленточной сепараторной системы и второй набор из двух роликов на втором конце ленточной сепараторной системы, при этом первый набор из двух роликов не включает в себя натяжной ролик, а второй набор из двух роликов включает в себя натяжной ролик.

6. Натяжной механизм по п. 5, в котором приводной ролик на первой стороне приводится в действие с существенно большим прикладываемым крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что прикладываемый крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с лентой.

7. Натяжной механизм по п. 1, в котором внешний вал имеет такой размер, чтобы принимать внутренний вал внутрь себя, при этом внутренний вал и внешний вал соответственно соединены с указанной парой вращающихся дисков.

8. Натяжной механизм по п. 7, в котором внутренний вал выполнен с возможностью вращения с помощью актуатора.

9. Натяжной механизм по п. 1, в котором внешний конец внутреннего вала удерживается соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, приспособленной выдерживать радиальные нагрузки.

10. Натяжной механизм по п. 9, в котором несущая конструкция состоит из трех или более кулачковых следящих элементов.

11. Ленточная сепараторная система, содержащая:

первый электрод и второй электрод, размещенные на противоположных сторонах продольной центральной линии и выполненные с возможностью обеспечения электрического поля между первым и вторым электродами;

первый набор роликов, расположенных на первом конце системы;

второй набор роликов, расположенных на втором конце системы;

бесконечную ленту, расположенную между первым и вторым электродами и поддерживаемую первым набором роликов и вторым набором роликов;

зону отделения, образованную посредством бесконечной ленты и между ней; и

натяжной механизм для натяжения бесконечной ленты, включающий в себя:

- натяжной ролик, выполненный с возможностью приложения натяжения к бесконечной ленте,

- пару вращающихся дисков, соединенных с натяжным роликом на соответствующих концах натяжного ролика, причем указанная пара вращающихся дисков выполнена с возможностью перемещения натяжного ролик для приложения натяжения к бесконечной ленте, и

- узел вращающегося вала, соединенный с парой вращающихся дисков, при этом узел вращающегося вала включает в себя полый внешний вал и внутренний вал и выполнен таким образом, что оба вращающихся диска из указанной пары вращающихся дисков испытывают приблизительно одинаковое угловое отклонение относительно внешнего конца внутреннего вала, когда каждый диск испытывает одинаковую величину крутящего момента на узле вращающегося вала относительно противодействующего крутящего момента, оказываемого актуатором, соединенным с внутренним валом.

12. Ленточная сепараторная система по п. 11, в которой пара вращающихся дисков удерживается соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах пары вращающихся дисков.

13. Ленточная сепараторная система по п. 11, в которой один вращающийся диск из указанной пары вращающихся дисков выполнен с возможностью отсоединения как от натяжного ролика, так и узла вращающегося вала и с возможностью отведения, так что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика и первого и второго наборов роликов, образующих ленточный контур, без снятия роликов.

14. Ленточная сепараторная система по п. 13, в которой пара вращающихся дисков служит в качестве части кожуха, при этом узел вращающегося вала запирается на паре вращающихся дисков во время работы ленты, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое создает отделяющие осевые усилия на вращающихся элементах.

15. Ленточная сепараторная система по п. 11, в которой первый набор из двух роликов не включает в себя натяжной ролик, а второй набор из двух роликов включает в себя натяжной ролик.

16. Ленточная сепараторная система по п. 15, в которой приводной ролик на первой стороне приводится в действие с существенно большим прикладываемым крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что прикладываемый крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с бесконечной лентой.

17. Ленточная сепараторная система по п. 11, в которой внешний вал имеет такой размер, чтобы принимать внутренний вал внутрь себя, при этом внутренний вал и внешний вал соответственно соединены с указанной парой вращающихся дисков.

18. Ленточная сепараторная система по п. 17, в которой внутренний вал выполнен с возможностью вращения с помощью актуатора.

19. Ленточная сепараторная система по п. 11, в которой внешний конец внутреннего вала удерживается соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, выполненной с возможностью выдерживания радиальных нагрузок.

20. Ленточная сепараторная система по п. 19, в которой несущая конструкция состоит из трех или более кулачковых следящих элементов.

21. Способ разжижения смеси частиц в ленточной сепараторной системе по п. 11, при котором:

вводят смесь частиц в подающее отверстие ленточной сепараторной системы;

обеспечивают отделяющее воздействие, по меньшей мере, одному из первого электрода и второго электрода;

отделяют различные компоненты смеси частиц в направлении отделяющего воздействия согласно их относительной подверженности отделяющему воздействию;

механически перемещают различные компоненты смеси частиц поперечно отделяющему воздействию; и

удаляют отделенные компоненты от отделительной камеры.

22. Способ по п. 21, при котором дополнительно удерживают пару вращающихся дисков соосно узлу вращающегося вала посредством подшипников на периметрах указанной пары вращающихся дисков.

23. Способ по п. 22, при котором дополнительно отсоединяют один вращающийся диск из пары вращающихся дисков от натяжного ролика и узла вращающегося вала и отводят вращающийся диск таким образом, что бесконечная лента может быть снята с натяжного ролика и первого и второго набора роликов, образующих ленточный контур, без снятия роликов.

24. Способ по п. 23, при котором дополнительно запирают узел вращающегося вала в паре вращающихся дисков во время работы, так что узел вращающегося вала удерживает пару вращающихся дисков вместе в случае взрыва внутри кожуха или другого события, которое создает разделяющие осевые усилия на вращающихся элементах.

25. Способ по п. 21, при котором дополнительно обеспечивают второй набор из двух роликов натяжным роликом.

26. Способ по п. 25, при котором дополнительно приводят в действие приводной ролик на первой стороне с существенно большим приложенным крутящим моментом мотора по сравнению с приводным роликом на второй стороне, так что приложенный крутящий момент мотора на каждом ролике является приблизительно пропорциональным длине окружности ролика в плотном контакте с бесконечной лентой.

27. Способ по п. 21, при котором дополнительно удерживают внешний конец внутреннего вала соосно с ближним концом внешнего вала посредством несущей конструкции, выполненной с возможностью выдерживания радиальных нагрузок.