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Setzmaschine Die Erfindung betrifft eine Setzmaschine, mit der in
bekannter Weise körniges oder pulvriges Gut aufbereitet, d. h. nach seiner Dichte
in Gruppen aufgeteilt wird. Diese Trennung erfolgt unter der Wirkung von Stoßschwingungen,
die mittels Wasser, gegebenenfalls auch mittels Luft, dem betreffenden Material
mitgeteilt werden.
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Setzmaschinen dieser Art bestehen aus einem trogartigen Behälter mit
einer Scheidewand. Sie enthalten im wesentlichen eine Druckkolbenvorrichtung, die
z. B. mittels einer biegsamen Membran in einer Hin-und Herbewegung auf Luft oder
Wasser, je nach dem jeweils vorliegenden Fall, Schwingungsstöße überträgt, sowie
ein sogenanntes Setzbett aus Kügelchen oder Bruchstücken von Mineralien, die ein
dichtes Medium bilden und auf einer verhältnismäßig grobmaschigen siebartigen Unterlage
gehalten sind. Dieses Bett erweitert oder verengt sich in regelmäßiger Folge im
Takt der von der Kolbenvorrichtung ausgeübten Stöße auf das Fluid, und eine gewisse
dichtemäßige Trennung ergibt sich dadurch, daß die Bestandteile mit der größeren
Dichte durch das Filterbett hindurchtreten.
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Solche Maschinen ermöglichen die Aufbereitung nur von solchen Mineralien,
die einen gewissen Gehalt aufweisen. Sie haben den Nachteil, nur dann in stabilem
Zustand zu arbeiten, wenn sie vorher genügend lange mit solchem Material beschickt
worden sind. Sie sind also weder für sehr gehaltarme Mineralien noch, für eine unterbrochene
Arbeitsweise geeignet, wie sie sich in Bodenuntersuchungen bei mehreren, verschiedenen
Materialien ergibt. Ferner liegen auch die Grenzen der zu behandelnden Korngrößenklasse
verhältnismäßig eng.
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Demgegenüber besteht bei einer Setzmaschine, auf deren durchlöcherter
Setzplatte das aufzubereitende Gut den wechselnden Pulsationen eines Fluids ausgesetzt
ist und die dichteren Teile des Gutes von einer oder mehreren auf der Setzebene
liegenden Rückhalt- oder Querleisten aufgehalten werden, während am Plattenrand
eine überlaufschwelle vorgesehen ist, die Erfindung darin, daß als Durchsetzbett
eine poröse, z. B. aus gesinterter Bronze bestehende Platte dient, deren Poren genügend
klein sind, um die festen Teile des Gutes aufzuhalten, und die untereinander in
Verbindung stehen. Eine sehr übersichtliche und praktisch verwertbare Setzmaschine
ergibt sich, wenn die Setzplatte mit ihrer Zuführungsvorrichtung für das Gut und
den Rückhalte-Querleisten sowie der überlaufschwelle in einem gemeinsamen Aggregat
vereinigt sind, das mit dem Rahmen der Setzplatte als abnehmbarer Behälter ausgebildet
ist, der in der Arbeitsstellung der Setzmaschine auf dem Setzfaß, z. B. mittels
Klammern, befestigt ist.
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Die charakteristischen Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung.
In dieser zeigt F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf die Setzmaschine, bei
der der Druckkolbensteuerteil und die Setzfläche nicht gezeigt sind; F i g. 2 zeigt
die Draufsicht auf den schematisch angedeuteten Zusammenbau mit einer Zuführungsrinne
und der Setzfläche; F i g. 3 stellt schematisch den Querschnitt durch die Setzmaschine
und den Lauf des aufzubereitenden Gutes dar.
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Das Gestell l der Setzmaschine enthält einen Mittelteil mit einer
biegsamen Membran 2, die mittels eines Ringes 3 an dem Gestell gehalten ist. Ein
Seitenteil 4 dient als Unterbau für den Antrieb 5, und ein anderer Seitenteil ist
ein rechteckiger Rahmen 6, dessen Oberteil der Übersichtlichkeit halber weggelassen
ist. Unterhalb der Membran 2 und unterhalb des Rahmens 6 befindet sich das sogenannte
Setzfaß 16, das ein mit irgendwelchem Fluid 17 gefüllter wasserdichter Behälter
(F i g. 3) ist.
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Der Antriebsteil 5 enthält einen Motor und einen an der verstärkten
Mitte 7 der Membran 2 gelenkig angebrachten mechanischen Verbindungsteil,
mit dem die Membran vertikal auf und ab bewegbar ist. Außerdem befindet sich in
dem Teil 5 ein Geschwindigkeitsregler zur Einstellung der Frequenz der Hin-und Herbewegung,
ferner eine Einstellvorrichtung für die Amplitude dieser Bewegung und schließlich
eine Vorrichtung zum Umformen der einfachen Wechselbewegung in eine mit schnellem
Rücklauf.
Der Rand des Rahmens 6 ist in seiner ganzen Ausdehnung
mit einem Gummistreifen 8 oder ähnlichem elastischem Material besetzt, das eine
ausreichende Abdichtung und die lückenlose Anbringung der porösen Setzfläche gewährleistet,
die zu der in Fi g. 2 angedeuteten Kombination gehört, die mittels Klammern 9 an
den Randleisten 10 der Anordnung 11 gehalten wird.
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Die Setzfläche 12 liegt auf dem Rahmen 6 und besteht
beispielsweise aus einer gesinterten Bronzeplatte. Der an die eine der Setzfläche
12 herangeführte Teil 13 bildet als geneigte Ebene die Zuführungsrinne. Eine
Stauplatte 14, deren Abstand vom unteren Rand von dem Setzbrett veränderbar ist,
regelt die Zuführungsmenge des zu behandelnden Materials.
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Unterhalb der Setzfläche 12 und unterhalb der Membran 2 befindet sich
das Setzfaß 16. Auf der Fläche 12 selbst liegt eine im Schnitt dargestellte Querleiste
15.
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In der Zeichnung ist das Gefäß 16 als mit Wasser 17 gefüllt dargestellt.
Die Setzmaschine kann nicht nur feucht mit Flüssigkeit, sondern auch trocken mittels
Luft betrieben werden. Bei der vertikalen Hin- und Herbewegung der nachgiebigen
Membran 2 unter Einwirkung des Antriebes 5 wird diese Bewegung über die durch die
poröse Platte 12 hindurchfließende Flüssigkeit 17 dem Mineralbett mitgeteilt. Dabei
gehen die zu trennenden in der Zuführungsrinne 13 fließenden Bestandteile unter
der Platte 14 hindurch und sind dort den aufeinanderfolgenden Stoß- und Saugwirkungen
der Membran 2 unterworfen. Die schweren und die leichten Bestandteile gruppieren
sich in übereinanderliegende Schichten nach ihrer Dichte. Die leichten Teile, die
im oberen Teil 18 des Fluids schwimmen, gelangen mit dem über die Schwelle
22 abfließenden Strom zu der Rinne 19. Die schwereren Bestandteile bleiben auf der
Setzfläche 12 liegen und sammeln sich im Laufe des Betriebes bei 20 und
21 an. Die Höhe der Schwelle 22 für das Abfließen ist entsprechend der Beschaffenheit
des Materials, seinem Gehalt an schweren Teilen und der Zuführungsmenge durch Einsetzen
entsprechender Platten einstellbar. Bei Material mit einer Korngröße zwischen 0
und 5 mm verwendet man beispielsweise eine Schwelle von 30 mm Höhe. Bei trockener
Betriebsweise der Setzmaschine erhält die Setzfläche eine gewisse Neigung.
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Unter der vereinigten Wirkung der Stoß- und Saugwirkungen und geeigneter
Bemessung der Maschengröße der porösen Setzfläche bleiben die dichten Bestandteile
auf der Platte 12. Die dichtemäßige Trennung beginnt sofort beim Inbetriebsetzen
der Setzmaschine. Da sich ein stabiler Zustand bereits beim Einschalten derselben
herstellt, können mit dieser neuen Setzmaschine Untersuchungen von Mineralien sehr
unterschiedlichen Gehalts und verschiedener Beschaffenheit in schneller Aufeinanderfolge
durchgeführt werden, was mit bekannten Setzmaschinen bisher nicht möglich war.
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Bei unterbrochener Betriebsweise können, die sich anhäufenden dichten
Bestandteile bei 20 und 21
manuell entnommen werden. Wenn bei ununterbrochener
dichtemäßiger Abtrennung Bestandteile sehr geringen Durchmessers die Maschen, der
porösen Setzfläche 12 durchdringen, werden sich diese im unteren Teil des Gefäßes
16 ansammeln und können dort entnommen werden. Um diese ausgewählte Körnung praktisch
rein zu erhalten, kann eine Reinigungsvorrichtung in dem tiefsten Teil des Gefäßes
16 vorgesehen werden.
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Eine verbesserte kontinuierliche Arbeitsweise der Setzmaschine kann
erreicht werden, wenn bei den sich anhäufenden schweren Bestandteilen des aufzubereitenden
Gutes hinter ausgesuchten Mineralstücken ein öffnungssystem vorgesehen wird, z.
B. ein Gitter. Sind die Maschen dieses Gitters ein wenig größer als die zu gewinnenden
dichten Bestandteile, jedoch kleiner als die ausgesuchten Mineralstücke, so wird
das über die Rinne 13 ankommende Gut einer gegebenen Korngröße, wie oben beschrieben,
nach der Dichte aufgeteilt, und die dichten Bestandteile sammeln sich bei 21 oberhalb
der ausgesuchten Stücke an. Infolge der durch die Membran dem Fluid erteilten Stoß-
und Saugwirkungen fallen die bereits von den Bestandteilen geringerer Dichte befreiten
dichten Bestandteile zwischen den ausgesuchten Mineralstücken durch das erwähnte
Öffnungssystem hindurch. Auf diese Weise ergibt sich eine ständige Entnahme des
abgetrennten Minerals, dessen Menge mit Hilfe einer unter dem Gitter angeordneten
Membran mit einstellbarer Öffnung gesteuert werden kann. Die Schwingungsfrequenz
der Membran wird als Funktion der Korngröße und der Beschaffenheit des Materials
eingestellt. Sie kann beispielsweise 300 Schwingungen je Minute betragen und wird
für den Fall geringer Differenz der Materialdichten erheblich größer sein.
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In gleicher Weise kann die Schwingungsamplitude der Membran verändert
werden. Sie beträgt je nach Art der vorliegenden Umstände zwischen 3 und 10 mm oder
liegt auch darüber. Die Amplitude der Schwingungen kann ziemlich groß sein, wenn
das Bett dicht ist. Der Verbrauch an Wasser oder anderer Flüssigkeit hängt naturgemäß
von dem Lauf des Materials ab.
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Der Wirkungsgrad der Setzmaschine kann verbessert werden, wenn an
Stelle von Wasser Flüssigkeiten großer Dichte Verwendung finden. In diesem Fall
erfolgt das Wegspülen von Bestandteilen schwächerer Dichte schneller. Die anzuwendende
Flüssigkeit beruht vorzugsweise auf Tetrabromäthan, dessen Dichte = 3 ist. Die Flüssigkeit,
also das reine Tetrabromäthan, kann hinter der Abgußschwelle wiedergewonnen und
dann erneut verwendet werden.
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Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, können bei den einzelnen
Teilen der Setzmaschine Ergänzungen oder Auslassungen vorgenommen und Ersatzteile
verwendet werden. So kann die Setzplatte aus Sinterbronze durch einen Plastikteil
ersetzt werden, welcher einzelne Maschen oder Poren aufweist und durch ein Gitter
unterstützt ist. Auch die Beschaffenheit der den Rahmen bildenden Bestandteile und
der Rinne können den Arbeitsbedingungen der Setzmaschine angepaßt sein, z. B. indem
der Korrosion durch Meerwasser entgegenwirkende Legierungen benutzt werden, wenn
die betreffenden Bodenuntersuchungen im Meer durchgeführt werden.