借助浸没在流体中的材料的离心作用进行分离是一种常见操作，但这种方法 有两种限制。首先，需要材料具有明显不同于流体的密度。第二，如果混合物是不 同形式和体积的材料的任意混合物，由于材料的体积和粘合能力各不相同，两组材 料互相混合产生了一种自筛选效果，从而很难仅通过离心作用使材料分离。
流体从不用于分离完全浸没以后具有接近流体的密度的材料。例如，在对用 于床上用品的鸟类羽毛的尺寸进行分选时，使用的方法是通过吸气柱(称为分选机) 分选干的羽毛的尺寸。原理是在吸气柱的底部搅拌不同尺寸的羽毛。吸力越低，吸 入上升柱的材料就越细和越轻。然而，由于羽毛在运出屠宰场时是潮湿的，因此在 通过气柱进行干法分选尺寸之前，先要对所述材料进行干燥。而且，当被进行尺寸 分选的材料是多脂的或受到污染时，除干燥以外，还需要初步清洗。过量的脂肪使 干燥十分困难，而干燥会使脂肪固定在羽毛上。羽毛的过度污染会使它们的实际重 量改变，妨碍通过柱吸法进行尺寸分选。最后，受污染的羽毛还有臭味，并且会在 清洗之前将用于处理的机器弄臭。
这就是本发明的有用之处。在完成羽毛处理过程(清洗、烘干、除尘、储存、 运输等)之后，不论哪一种鸟类(例如鸭子)的羽毛，将会有35至45％(重量) 被排除出床上用品的用途之外，这样就可以在过程一开始时就更有效地把适用于床 上用品的羽毛和那些要转送到脂肪提取和加工的设施处去的羽毛分开。在用于分选 羽毛的尺寸时，基于本发明的原型装置会提供惊人的效果。本发明通过改变筛孔， 可用于获得几种尺寸的分选结果。在羽毛的例子中，基本上大于5厘米的羽毛可以 与其它具有不同形状的较小羽毛分离。这些尺寸较小的原料是原材料的高质量组成 部分，在羽毛市场中具有最大的价值。因此，最好在流体中分选材料的尺寸时，只 保留最好的羽毛进行加工。同样，如果尺寸分选是在屠宰场中进行的，而水是用于 沿屠宰场移动羽毛的，那末，只将选定的羽毛运送到羽毛加工厂，并且将较大的羽 毛直接送给脂肪提取与加工者。此外，本发明的系统还可提供许多将被工业欣赏的 优点。

本发明提出一种方法和一种较佳的机器，以便在流体中分选材料的尺寸。材 料的体积是可变化的，其密度在完全浸没以后接近流体的密度甚至更小。例如，用 于填充床上用品的几厘米的木针(wood needles)或其它种种鸟类的羽毛就是这种 情况。可进行尺寸分选的材料不胜枚举。
本发明的原理是在分选尺寸的过程中保持被分选尺寸的材料悬浮在流体中。 以该种方式，可以分别分离需要分选尺寸的原材料的成分。
保持流体连续流过一筛网，流体中带着比网眼更细的成分。
流体和被分选尺寸材料的摇晃混合意味着当流体流过筛网时，材料不会在筛 网的入口处结块或互相粘合。
可以借助一轴和若干桨片实现所述混合，以便在垂直或以其它方式放置的圆 筒中产生轻微的离心作用。如果被分选尺寸的材料的相对密度各不相同，并且当通 过筛网的材料的密度大于其它材料时，该种离心作用是有用的。离心作用可以使密 度较大的材料接近位于混合壳体的诸壁的边缘处的筛网而便于筛选。
在混合时，在分选尺寸过程中，可通过加入表面活性剂或其它化学制品使材 料在水溶液中受到化学处理，而流体则在一闭合的回路中流动。表面活性剂可用于 改进材料的湿润性，便于染色、消毒或用于其它目的。表面活性剂或添加剂也可用 于改变流体和被分选尺寸的材料的相对密度，以便在材料浸没于流体中之后增强其 保持悬浮在流体中的趋势。
在整个尺寸分选过程中，被分选尺寸的材料必须保持悬浮在流体中。为此， 当流体和材料通过筛网时，筛网不能阻碍它们的流动。筛网浸没在压力基本相等的 两个流体区域之间，筛网前的压力略高，以产生从一个区域到另一个区域的流动。 例如(图1和2)，可借助这样的两个壳体得以实现：一个壳体位于另一个壳体的 内部，筛网3、4和5固定在两个壳体中较小的壳体1的诸壁上。流体流入9较小 的壳体，并且通过筛网进入密封的较大壳体2。较大的壳体具有一排放管7，该排 放管的排放速率与进流管9进入较小壳体的流动速率相等，以使两个连通的壳体中 的流体的液面保持稳定且基本相等。在流体流动时，被分选尺寸的材料通过筛网或 被筛网阻挡，这要由筛网来确定。在这一点上，当流过筛网的流体较慢时，尺寸分 选的理想度较大。应用本发明的第二种方法是在筛网的帮助下将单个壳体(图5) 分成两个区域，一个区域1位于另一个区域2的上方，靠重力使流体从上方区域1 通过筛网3流到下方区域2。用于来自下方区域的排放管7产生流动，但此流动在 网眼和被分选尺寸的材料的基础上加以调整，以防止在筛网入口处形成阻塞。必须 找到一种折衷的途径，以同时获得迅速的尺寸分选和较高的效率。此折衷取决于构 成筛网的孔的数量和所需分选尺寸的细度。
筛网的特征取决于待进行尺寸分选的材料。筛网由两个主要部分构成，它们 中的一个包括并列成线性系列中的多根管子15。这些管子的线性系列位于混合壳 体1的诸壁上，与壳体中的混合方向垂直(图4)。另一部分是用于每个系列的管 子的出口阻挡件23。例如，并列成多行或方格式构造中的管子15形成筛网的诸孔 22和23，它们的形状和尺寸适于要进行尺寸分选的材料。诸管子15具有等同的形 状、或多或少的长度A和可变的直径C。每根管子最好是直的，以消除弯曲形状阻 塞材料的风险，或沿着与管子的弯曲部相对的方向放置。筛网阻挡件17形成一接 近90度的弯曲部18，它只有一侧20是敞开的，以使流体和材料流过筛网。阻挡 件的开口20在筛网壳体中沿流体的混合方向弯转。阻挡件位于筛管的出口23处， 但相距一足以使流体和选定材料流动的距离B。管子和管子的两端与阻挡件之间的 空间的总长度A+B可使较长的成分无法通过筛网。例如，如果诸如羽毛19之类的 材料(图4)嵌在管子15中、与阻挡件17接触，其长度不足以超过管子的入口孔 22，筛网的尺寸A、B、C和D之间的一个折衷是必须在流体或带有材料的流体中的 筛网部件的摩擦力的帮助下可以使材料流过筛网。目的是不阻塞筛网的诸孔，因而 不会产生对流体流和任何流过的材料的阻塞。
通过使用流体的闭闭回路，可以节约尺寸分选过程中流体的使用量。为此， 可使选定材料流过筛网进入环绕第一水箱的密封水箱2(图1)，然后通过第二壳体 的排放阀7。然后借助一分离系统使它们与流体分离。在分离系统之后，将与选定 材料分离的流体送回到泵送系统，例如，送回到尺寸分选过程的顶部，进入带有筛 网的壳体。在那里，选定材料被聚集并引导到离开本发明的分级或加工区域。
最后，将分选尺寸过程中被阻挡的材料保持在筛选壳体中。在用于分选尺寸 的时间结束时，在使用新的材料进行下一轮尺寸分选循环之前，通过一适合壳体构 造的系统(图1和4中的11)从壳体中去除不需要的材料。通过一分离系统使带 有不需要的材料的流体也与所述材料分离。将流体送回到筛选壳体中的尺寸分选过 程的顶部。此时，在分选尺寸的过程中不需要的材料被移离本发明的机器。
附图说明
图1示出了两个壳体的示意性侧向立体图，一壳体位于另一壳体的内部，它 们中的一个具有一混合系统，该系统具有若干桨片和一闭合的流体回路。
图2是具有一筛网和一中心轴的水箱的俯视图，该中心轴具有若干用于混合 浸没材料的桨片。
图3提供了筛网的几个可能的模式的主视图，所述筛网具有矩形孔和阻挡件， 该阻挡件具有接近90度的弯曲部。
图4是与图3相同的筛网模式的又一视图，它是升高的侧向立体图。图中所 示的筛网附连在圆筒的壁21上。作为一个例子，羽毛位于筛网的一个孔内，但由 于其长度和刚性而被挡板阻挡。
图5是图1的补充，示出了诸壳体的又一可能的构造。它们一个设置在另一 个的上面，并且被筛网隔开。图中与图1相同的标号起到与图1相同的作用。

其原理是，由于连通容器的作用，在系统前连续供应的流体的帮助下，使流 体通过一筛网从一初始区域流到一第二区域。其流量与通过一排放阀离开第二区域 的流体成比例。流体将一些材料从初始区域携带到第二区域的排放管。
研制的原型装置提供了本发明的实施例的一个较佳模式，该模式可用于未加 工的湿的鸭毛。
使用一垂直的圆筒形水箱1，例如标准的200升鼓形桶，将水箱1放置在任何 形状的一水箱2中，但水箱2的高度要足以确保圆筒1可以被浸没到其高度的约四 分之三。
圆筒1装有分布于边缘的筛网3、4和5，它们位于垂直的若干列的开口中， 其数量足以使流体流供有效的尺寸分选之用。除了圆筒底部处的偏移以外，诸孔的 柱体与圆筒本身一样高，如果羽毛直接来自屠宰场等地的话，该偏移可使诸如金属 片、卵石和鸟类内脏之类的重的颗粒沉积在圆筒的底部。以该种方式，不需要的重 的颗粒(它们的尺寸有时较小)不会通过筛网、破坏筛网或将其阻塞。具有桨片6 的马达驱动的轴通过圆筒。桨片将掠过筛网。
筛网是一系列正方形或其它形状的小管15，具有约2-5厘米的侧面或直径C 和约3-5厘米的长度A。将一用作阻挡件的板17固定在管子的出口23一侧，以使 该板阻挡过长或过硬的有可能嵌在小管中的材料，并由于圆筒中的混合作用使其返 回圆筒形水箱。材料或流体的转动使暂时位于筛网的小管中的材料移动，并且再次 离开孔22，以使尺寸分选的过程得以继续。挡板17的弯曲部18位于离开管子23 的外端部约2-3厘米的距离16处，并且在与圆筒中的流体混合方向相对的侧面上 敞开。以该种方式，被挡板17挡住的一远长于A+B的单片材料(例如，一根羽毛， 见图4)趋向于相对混合方向19是倾斜的。必须挡住该单片材料的底部，直到它 被混合作用清出为止，没有被通过筛网向圆筒外部汇聚的连续流体流带走的危险。 另一方面，由于在管子前它的捕获表面较小，因此略长于A+B或短于A+B并被板挡 住的一单片材料(例如，一根羽毛)不可能后移到筛网前的壳体，致使被筛网前的 材料与流体的摩擦阻挡的趋势被减少。此时，由于筛网20的开口大得足以使此示 例中的单片材料倾斜在筛网中，从而不管其刚度和长度如何都可通过阻挡器中的弯 曲部，因此材料从筛网处向下移动。
带有被筛网选出的材料8的流体被传送到一用作壳体的水箱2，该水箱可具有 任何形状，但由于在本发明的实施例的该示例中，筛网分布在其整个周边，因此水 箱是不透水的，并且包围圆筒1。包围圆筒的壳体中的流体液面必须接近圆筒的水 平面。
进入圆筒1的流体是由进流管9提供的，从密封水箱2出来的排放管7的排 放速率是可变的。以该种方式，在尺寸分选过程的阶段中，流体的流量在以下三个 位置处几乎完全相同，即，通过第一圆筒的顶部的流入量、流过筛网的诸孔和从密 封水箱的排放管流出的流量是完全相同的。
为羽毛设计了一个具有特征的小尺寸原型装置，但本发明并不限于这尺寸分 选原型的设计特征。过程的各阶段如下：
由一筛网连通的两个水箱的容积的四分之三被充满未带有材料的流体。我们 感到这是用于正确操作且不会溢流的合理水位。密封容器的排放阀在为水箱充水时 是关闭的。
现在将待分选的材料引入圆筒1，圆筒1中有以约90转/分的速度旋转的一根 轴和五个桨片。如果羽毛是干的，通过在圆筒中混合将使它们完全浸没。所述浸没 是用流体进行尺寸分选所必需的。在此过程中，可以加入化学制品以便处理材料。 然而，化学制品必须是不起泡的。例如，不起泡的脱脂剂可以在尺寸分选过程中用 于清洗羽毛。加入流体的表面活性剂(例如水)也可以改进羽毛的湿润性。对于直 径为50厘米、高为80厘米的原型圆筒来说，加入圆筒1的未加工羽毛的重量(等 效于干的羽毛的重量)约为3至7千克。希望被筛网阻挡的材料的比例越大，在尺 寸分选周期开始时引入的材料数量就越少越好。因为在整个过程中如果混合圆筒中 充满留在圆筒中的材料的话，尺寸分选的效率就会较低。当然，通过定期疏通筛网 是可以用混合使尺寸分选的效率提高的。
现在可以通过同时和以相同速度打开圆筒顶部处的进流阀9和位于密封水箱 的出口处的排放阀7来开始尺寸分选过程。对于该原型装置而言，四千克的尺寸分 选时间大约为三分钟。通过使用较大的筛网、较大的水箱和圆筒或通过增加流动速 率等方式可使该速度增加。
为了节约尺寸分选过程所需的流体数量，在借助一分离系统10分离出了选定 的羽毛之后，本发明提供了一种闭合回路14，以便在排放阀7之后回收流体。通 过筛网的被选定的羽毛由诸如输送机之类的装置从系统中去除。
在用于尺寸分选的时间结束时(示例中为三分钟)，假如没有与其中仍然有一 些选定材料悬浮在水中的水箱2连通，保留在混合圆筒1中的羽毛将用某一系统或 其它系统加以排出。保持流体的循环，但以下列方式暂时修改回路——在尺寸分选 过程结束时，关闭水箱2的排放阀7，并且同时打开位于圆筒1的底部的阀11，以 将带有圆筒中捕获的羽毛的流体释放入一管道12，该管道通过水箱2并且进入分 离系统13，以清除流体中较大的羽毛。在本发明中，水在闭合回路21中被重新使 用。随着捕获在圆筒中的材料被消除，出于两个原因，圆筒顶部处流入的水必须是 足够的——首先，它必须将较大的羽毛移动到管道12，圆筒中的混合会使结块作 用减小，其次，必须避免由于连通容器的作用从水箱到圆筒1的反向流动，如果圆 筒1中的流体液面由于排放速率大于进流速率而下降，悬浮在密封水箱中的选定材 料将通过筛网返回。所述反向流动会使分选尺寸系统的某些益处失效，这些益处原 来是本发明的目的。使用一用于排出流体和材料的有效系统，可以使捕获在圆筒中 的羽毛所需的排出时间降低到几秒钟。圆筒阀11关闭，密封水箱的阀门7再次打 开，以使从混合水箱通过筛网到达密封水箱的分选尺寸用的初始流动回路恢复。现 在可以将材料再次引入，按照先前所述的阶段进行分选过程。
可以根据待分选尺寸材料的成分修改所述尺寸分选过程。例如，如果材料主 要包括可以通过筛网的成分，由于数量较小，每次循环结束时无需将筛网前捕获的 材料排出。在该种情况下，尺寸分选过程如下所述——材料定时和连续地流入筛网 前的混合水箱，然后本发明所述的尺寸分选过程经过一段充分长的持续时间，随后 根据本发明所述的过程适当排放筛网前捕获的材料。在大多数材料都会通过筛网的 情况下，该过程可用于显著提高尺寸分选的生产率。
根据机器的尺寸的不同，每小时的速度可以达到相当于几百千克的未加工羽 毛的干重。本发明完全适于和易于适合使用并列式模件的系统的尺寸。例如，一密 封水箱可容纳几个带有混合系统和筛网的圆筒。混合圆筒的尺寸也可以更大。
除此之外，在示例中，本发明用于消除大多数不能用于床上用品应用的羽毛， 即达到引入机器的羽毛重量的40％。机器可以根据期望的长度分选羽毛的尺寸。 在该种情况下，床上用羽毛的处理只能应用于通过本发明分选尺寸的材料。
同样，来自屠宰场的湿羽毛通常带有多种废物，例如来自屠宰链的脚、头、 内脏乃至整只鸟。这些不需要的材料使得在一次操作中很难洗清羽毛，由于在清洗 后的烘干会产生气味。本发明提供一种适当的解决方法，即由于筛网和水箱的下半 部分留住了较重的成分，因此可以阻挡混合水箱内的外来成分。
用原型装置进行的试验表明，可以使尺寸在4厘米以下的羽毛与其它羽毛分 离。只是原型装置所用的筛网，其管子的孔的尺寸较小，诸管的端部与阻挡件之间 的距离较小，其它条件都相同。因而可以在连续阶段中将本发明使用在具有适当筛 网的连续尺寸分选壳体中，以便在同一流体中将未加工材料分成三或四种不同的尺 寸，即，第一壳体阻挡最大的成分，其余物质流向一第二壳体，它再将其余物质中 的最大成分阻挡住，依此类推。