-
Die Erfindung betrifft eine Luftsetzmaschine mit einem abwärts gerichteten,
oberhalb einer Reihe von voneinander unabhängigen Zellen mit Kugelfüllungen angeordneten
Setzgutträger.
-
Luftsetzmaschinen dienen zum Sortieren von Stoffen nach dem spezifischen
Gewicht. Es ist bekannt, den siebartigen Setzgutträger mit pulsierenden Druckluftströmen
über jeweils unabhängige Steuerventile von unten zu beaufschlagen, um ein Setzgutbett
oberhalb des Trägers zu suspendieren und in ihm während seiner Abwärtsbewegung in
Richtung auf ein am unteren Ende des Bettes angeordnetes Gberlaufwehr eine Schichtung
hervorzurufen, wobei das Wehr die geschichteten Lagen verschiedenen spezifischen
Gewichts voneinander trennt.
-
Bekannt sind Luftsetzmaschinen zum Sortieren von Stoffen nach dem
spezifischen Gewicht der obengenannten Art. Sie haben den Nachteil, daß sie nicht
einen Zwischenaustrag des Schwerguts an beliebigen Stellen des Setzgutbettes gestatten.
So enthält eine der bekannen Luftsetzmaschinen ein Setzgutbett, das in verschiedene
getrennte Abschnitte unterteilt ist, welche verschiedene Trägerdecks enthalten,
an deren Ende jeweils das schwere Material ausgetragen werden kann. Diese Einrichtung
gestattet aber nicht, nacheinander verschiedene Korngrößen auszutragen.
-
Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, besteht darin, eine
Luftsetzmaschine der genannten Art zu schaffen, die einen Zwischenaustrag des Schwerguts
an beliebigen Stellen des Setzgutbettes gestattet. Hierbei sollen nacheinander verschiedene
Korngrößen ausgetragen werden können, nachdem das Material zu Lagen verschiedenen
spezifischen Gewichts geschichtet worden ist.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an jeder
eine Kugelfüllung enthaltenden Zelle ein Abschnitt des Setzgutträgers befestigt
ist, daß ferner in gewissen Abständen Abzugszelleinheiten eingefügt sind, die jeweils
eine Kugelfüllung, einen oberen Siebabschnitt, ein darunterliegendes Ablaufsieb
sowie eine seitliche Abzugseinrichtung aufweisen, wobei jede Zelle und jeder Siebabschnitt
als unabhängige Zelleinheit an Stelle jeder anderen Zelle in die Vorrichtung einsetzbar
ist.
-
Demgemäß sind bei der neuen Luftsetzmaschine die Einzelabschnitte
bzw. die Austragsteile des Setzgutbettes bzw. Setzgutträgers auswechselbar. Durch
die Anordnung der Abzugszelleinheiten unterhalb des geneigten Siebes ist es möglich,
nacheinander verschiedene Korngrößen auszutragen, nachdem das Material zu Lagen
verschiedenen spezifischen Gewichts geschichtet worden ist.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung bildet eine Mehrzahl der mit
Kugelfüllungen versehenen Zellen eine Abteilung, die mit einer Abzugszelle abschließt.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine am unteren Ende des Setzgutträgers angeordnete, zur Abführung des spezifisch
leichteren Guts dienende, an ihrem oberen Ende mit einem nach unten gerichteten
Wehr versehene Abgaberinne einen verstellbaren Anschlag aufweist, um eine gleichbleibende
Minimalöffnung für das vom Sieb unterhalb des Wehrs vom unteren Ende des Bettes
ablaufende schwerere Gut aufrechtzuerhalten, und daß Steuereinrichtungen vorgesehen
sind, um die Ablaufrinne und das Wehr periodisch in gleichbleibenden Zeitabschnitten
anzuheben. Die an verschiedenen Stellen angeordneten Abzugszellen, welche die Minerale
an verschiedenen Bereichen längs des Bettes abziehen, machen zusätzlich pneumatische
Drücke erforderlich. Deshalb muß jede Zelle, unabhängig davon, ob es sich um eine
Suspensionszelle oder eine Abzugszelle handelt, in der Lage sein, wahlweise den
jeweils erforderlichen, durch Ventile verstellbaren pneumatischen Druck aufzunehmen.
Zu diesem Zweck besitzt die Luftsetzmaschine in bekannter Weise neben den Pulsklappen
auch Regelklappen für die Luftmengenregulierung.
-
Zur wirkungsvollen Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung muß
berücksichtigt werden, daß es zur ordnungsgemäßen Trennung eines ausgewählten Materials,
beispielsweise nach Größe, Gewicht usw., notwendig sein kann, das gesamte geneigte
Setzgutbett mit einer vollständigen Reihe von Zelleinheiten zur gleichzeitigen pneumatischen
Druckbeaufschlagung und Klassierung bzw. zum Austragen auszustatten. Andererseits
kann es zweckmäßig sein, unter dem Bett nur Zellen mit Kugelfüllung anzuordnen,
wo die Materialtrennung nur am unteren Ende der Vorrichtung erfolgt. Um die erwünschte
Klassierung zu erzielen, ist es jedoch im allgemeinen notwendig, irgendeine Kombination
von Zellen mit Kugelfüllung und Abzugseinheiten mit Kugelfüllung vorzusehen.
-
Wenn bei einem Anwendungsfall mehrere oder fast sämtliche der Zellen
der Klassieranlage Abzugseinheiten sein müssen, entfällt die Notwendigkeit eines
Gatters am Ende der Vorrichtung, das die abwärts gerichtete Materialströmung im
Hinblick auf eine gute pneumatische Schwebung steuert und auch einen Bereich zur
Abtrennung des Nebengesteins aus dem Aufgabegut bildet. Ferner entfallen entsprechende
Steuerelemente. Für die im allgemeinen erforderliche Klassierung, bei der eine Kombination
von einfachen Zellen mit Kugelfüllung und Abzugseinheiten mit Kugelfüllung verwendet
wird, kann dennoch ein bei gleichbleibenden Perioden betätigtes Gatter am unteren
Ende des abwärts gerichteten Bettes vorgesehen sein.
-
Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine teilweise im Schnitt
dargestellte Seitenansicht der mit einzeln und unabhängig vertauschbaren Zellen
ausgestatteten Luftsetzmaschine der Erfindung, F i g. 2 eine Ansicht im Querschnitt
einer abgeänderten Vorrichtung, F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer
von Hand betätigbaren Einrichtung zum Hin- und Herbewegen eines Rechens und F i
g. 4 eine perspektivische Darstellung eines austauschbaren Zellgehäuses mit einem
Sieb sowie einem Abzugsrohr.
-
Die Luftsetzmaschine gemäß den F i g. 1 und 2 schichtet ein Setzgutbett
und bringt dieses pneumatisch zum Schweben, so daß es sich als Ganzes über das Sieb
zum Haupttrenngatter am unteren Ende des Bettes bewegt. Da jede einzelne mit Kugeln
gefüllte Zelle abnehmbar und durch andere Kugelzellen mit unterschiedlichen Strömungseigenschaften
ersetzbar ist, unterscheiden sich nicht nur die Kugelzellen voneinander, sondern
auch die Abzugszellen, die das klassierte Material abziehen, so daß sich diese Anordnung
von einer nur sortierenden Anlage unterscheidet.
Obwohl benachbarte
Zellen jeweils zum Durchtritt eines pulsierenden pneumatischen Drucks dienen, werden
sie durch den Druck, die Pulsationsfrequenz sowie durch ihr Volumen unterschieden,
um eine besonders schnelle Klassierung und Trennung der Minerale längs des Bettes
vor dem Gatter zu erreichen.
-
In dem durch einen Rahmen versteiften Gehäuse 1 sind fünf verschiedene
Kammern vorgesehen, wobei die Materialkammer 2 oberhalb des auf dem abwärts geneigten
siebartigen Setzgutträger 3 liegenden Setzgutbettes angeordnet ist. Die zweite Kammer
4 enthält die Kugelzellen 5, die direkt unter dem Träger 3 angeordnet sind,
und ist in vier verschiedene Abschnitte 7, 8 und 9 unterteilt, wobei der letztere
Abschnitt noch in zwei Druckbereiche unterteilt ist.
-
An dem Ende eines jeweiligen Abschnitts befindet sich ein seitlicher
Klassieraustrag mit Ausnahme des letzten Abschnitts 9, der am unteren Ende des Bettes
an dem Gatter endet. Ein Klassieraustrag begrenzt somit den Abschnitt, dessen Länge
und die Anzahl der gewählten Abschnitte, wobei Länge und Anzahl von den zu klassierenden
Mineralien abhängen.
-
über die dritten und vierten Kammern 10 und 11 erfolgt die Zuführung
von Druckluft zur Beaufschlagung der ersten und zweiten Hälfte des Setzgutbettes
mit Ausnahme der Stellen, wo entsprechend F i g. 2 ein unabhängiger Druck erforderlich
ist. Die letzte Kammer 12 versorgt die letzten beiden Zellen unter dem Bett, wo
sich an der Unterseite des sich bewegenden Bettes am Gatter das dichteste Material
befindet. Bei der Einrichtung des Klassierers lassen sich die Kammern 7 bis 9 somit
leicht verändern oder können teilweise entfallen. Zur Einrichtung des Klassierers
wird das zu klassierende Mineral analysiert, um die zu berücksichtigende Größe und
das spezifische Gewicht der verschiedenen Minerale oder der Kornklassen eines Minerals
zu bestimmen. Diese Kenngrößen können einem Rechengerät eingegeben werden, um die
Eigenschaften der verschiedenen Zellen in jedem Abschnitt festzulegen und damit
zu bestimmen, welches Mineral und welche Korngröße in dem jeweiligen Abschnitt abgezogen
werden soll. Nachdem die einzelnen Zellen eingerichtet worden sind, können der Pulsationsdruck
und die Betriebsweise der Austragsschnecke eingestellt werden.
-
Das zu klassierende Mineral wird der Kammer 2 aufgegeben, nachdem
es vorzugsweise bereits auf eine vorbestimmte Korngröße zurückgeführt worden ist,
so daß mit den ausgewählten pneumatischen Pulsationsdrücken die gewünschte Klassierung
erfolgt. Am oberen Ende des Bettes ist ein Trichter 13 angeordnet, aus dem das Setzgutbett
kontinuierlich beaufschlagt bzw. durchgehend aufrechterhalten wird. Die Zugabe des
Materials aus dem Trichter wird durch das durch den Handgriff 15 betätigte Ventil
14 gesteuert. Das Mineral gelangt von dort üoer den Setzgutträger an das untere
Ende des Bettes. In den unter dem Träger befindlichen Abschnitten 7 bis 9 befinden
sich Zellen 5 mit Kugeln von unterschiedlicher Anzahl und Gewicht und herrschen
unterschiedliche pneumatische Drücke, die von dem Ort des jeweiligen seitlichen
Abzugs des klassierten Materials abhängen.
-
Während sich das Mineral durch den pulsierenden Luftdruck oberhalb
des Trägers in schwebendem Zustand nach unten bewegt, können die Zellen 5 ausgetauscht
werden, die jeweils eine Füllung von Kugeln 16, vorzugsweise aus Glas, enthalten,
mit deren Hilfe die durch das Sieb nach oben strömende Luft verteilt wird, die das
Mineralbett auflockert und suspendiert, wobei das spezifische Gewicht der Minerale
dementsprechend die relative Schichtung bestimmt. Die Kugeln sind ihrerseits auf
einem Sieb 17 abgestützt. Gewicht und Größe der Kugeln haben somit einen bestimmten
Einfluß auf den Luftdruck. Außerdem regeln jedoch Ventile 18 den Druck der durch
die Kugelfüllungen in jeder Zelle strömenden Luft. Diese Ventile 18 bestehen aus
Flügeln bzw. Klappen, die jeweils auf einer Welle 20 sitzen und durch einen
Handgriff 21 betätigbar sind. Die Menge der durch den jeweiligen Abschnitt des Setzgutträgers
3 zuströmenden Luft wird somit einerseits durch das Ventil, andererseits durch die
Tiefe der Kugelfüllung und die Größe des zugeführten Luftdrucks bestimmt. Diese
Einflußgrößen bestimmen die erforderliche Lage eines Klassieraustrags längs des
Trägers 3.
-
Beim Klassieren sind, wie beim Sortieren durch Schichtung, die Partikeln
mit höherem spezifischem Gewicht überall innerhalb des Setzgutbettes verteilt. Die
Partikeln mit höherem spezifischem Gewicht gelangen bevorzugt in die untere Schichtung
des Bettes. Im Anfangsbereich oder im ersten Viertel des Bettes haben Partikeln
kleinerer Größe und höheren spezifischen Gewichts das Bestreben, in die unterste
Schicht auf den Träger 3 zu gelangen, und zwar auf Grund ihrer Größe und der Tatsache,
daß sich in der untersten Schicht des Bettes noch keine größere Anreicherung von
Partikeln mit hohem spezifischem Gewicht befindet, die eine undurchdringliche Schicht
bilden könnte. Partikeln kleinerer und mittlerer Größe von niedrigem und höherem
spezifischem Gewicht können somit in den ersten drei Zellen ausgetragen werden.
Sowohl die Größe als auch das spezifische Gewicht der seitlich abgezogenen Partikeln
nimmt in Richtung auf das untere Ende des Bettes zu, wo Zellen mit besonderer pneumatischer
Charakteristik vorgesehen sind, um eine stark angereicherte Schichtung des Bettes
zu suspendieren. Die größte Trennwirkung tritt an einem Gatter ein.
-
Die dazwischen angeordneten Abzugseinheiten 22
gemäß F i g.
4, im vorliegenden Beispiel drei Stück, weisen jeweils eine besondere Kugelpackung
23 an der Vorderseite sowie ein besonderes kammartiges Sieb 24 auf, das mit dem
Setzgutträger 3 bündig ist. Das Sieb 24 kann auch aus Maschen oder perforierten
Platten bestehen. Im einzelnen Fall kann der Siebabschnitt 3 oder 24 einen Teil
der Abzugseinheit 22 bilden oder nicht. Ist die Abzugseinheit 22 an Ort und Stelle
angeordnet, bildet sie zusammen mit den anderen Pulsationsabschnitten, unabhängig
von deren Öffnungsgröße, den Setzgutträger 3.
-
Eine Bezugnahme auf F i g. 1 bezüglich der Lage und Anzahl der normalen
Kugelpackzellen 5 und Abzugseinheiten 22 dient nur zum Zweck der Erläuterung, da
die Anzahl der Abzugseinheiten sowie ihre relative Lage längs des abfallenden Trägersiebes
3 von der Größe und dem spezifischen Gewicht des zu klassierenden Materials abhängt.
-
Das klassierte Austragsgut fällt durch das Sieb 24 auf ein feineres
Sieb 25, von wo es durch die Neigung dieses Siebes dieser Zelleinheit an die unter
Abständen angeordneten Öffnungen eines quer verlaufenden Rohres 26 gelangt. Durch
die Öffnungen an der freien Oberseite 27 gelangt das klassierte Mineral in den
Schneckenförderer
28 und wird seitlich aus der Vorrichtung ausgetragen. Die drei Abzugseinheiten 22
sind mit jeder der Zellen 5 vertauschbar bzw. verschiebbar. Entsprechend der Darstellung
sind vor den ersten und zweiten Abzugseinheiten 22 je drei Zellen 5 angeordnet,
während der dritten Abzugseinheit 22 nur zwei Zellen 5 vorausgehen. Es ist zweckmäßig,
den Druck in den vorgeschalteten Zellen 5 als auch in der Abzugseinheit 22 so zu
verändern, daß die vorbestimmte Korngröße durch das Sieb 24 festgelegt ist. Die
Größe der Öffnungen bzw. der Maschenweite der Siebe 24 und _3 ist
ein weiterer wichtiger Faktor zur Abtrennung der gewünschten Korngröße aus dem pneumatisch
auf dem Trägersieb 3 schwebenden Material.
-
Die beiden ersten aus Zellen 5 und den beiden ersten Abzugseinheiten
bestehenden Abschnitte sind über die Kammern 10 und 11 beaufschlagt,
deren pneumatische Pulsationen durch ein Drehventil 30
erzeugt werden, das
durch einen Motor 31 mit veränderbarer Drehzahl und dem diesem nachgeschalteten
Kettenuntersetzungsgetriebe 32 angetrieben wird. Ein zweiter Kettenantrieb 33 wirkt
auf ein Drehventil 34 in der Kammer 11. Diese Ventile besitzen ein kugelförmiges
Ventilglied 35 mit einer mittleren Durchlaßöffnung 36. Einstellbare Sitz- bzw. Öffnungsteile
37 wirken mit den Ventilkörpern 35 zusammen, um eine sichere Absperrung der Luftzufuhr
bei der Pulsierung zu erzeugen. Die Ventile 30 und 34 sind so außer Phase, daß die
den Kammern 10 und 11 zugeführte Luft abwechselnd bei dem halben Wert der Ventildrehzahl
pulsiert. Die veränderbare Drehzahl der Ventile bildet eine Einflußgröße für die
pneumatische Suspension verschiedenartiger Minerale und verschiedener Mineralbettdicken.
Auf diese Weise wird die Kammer 10 mit Luft beaufschlagt, während die Kammer 11
drucklos ist, so daß die Pulsationen um 180° außer Phase liegen. Eine solche Beaufschlagung
und insbesondere die abwechselnde Beaufschlagung verbessert die pneumatische Suspension
sowie die Mineraltrennung nach spezifischem Gewicht und Korngröße.
-
Für die Ventile 30 und 34 wird über den Kanal 38 von einem Gebläse
Luft zugeführt, das von einem Motor mit veränderlicher Drehzahl getrieben wird.
Die Kammer 12 erhält Luft von einem weiteren Gebläse, das durch einen zusätzlichen
Motor mit veränderlicher Drehzahl getrieben wird. Die veränderlichen Drehzahlen
ermöglichen eine Volumenveränderung, woraus sich die sechste Einflußgröße für die
Steuerung der zuzuführenden Luft ergibt, um das Setzgutbett zur Klassierung in der
erforderlichen Weise zum Schweben zu bringen. Der Klassiervorgang wird unterstützt
durch die abwechselnden Bereiche oder Zellen, aus denen abwechselnd pulsierende
Luftströme austreten. Die Pulsationen in der Kammer 12 erfolgen mit Hilfe des Ventils
44, das ein gewichtsmäßig ausgeglichenes Flügelventil ist. Die Kammer 12 liefert
die pulsierende Luft für die beiden letzten Zellen 5 in der Kammer 9, in der das
Bett eine größere Neigung aufweist. Das Drehventil 44 wird durch einen in seiner
Drehzahl veränderlichen Motor mit Untersetzungsgetriebe 47 angetrieben.
-
Jede der herausnehmbaren und austauschbaren aufeinanderfolgenden Zellen
5 und 22 ist so ausgelegt, daß die gewünschte Wirkung auf das jeweils zu behandelnde
Setzgutbett ausgeübt wird, um die erforderliche Korngröße und das Mineral mit dem
spezifischen Gewicht, sei es ein leichteres oder ein schwereres, aus dem sich auf
dem Träger weiterbewegenden Mineralbett auszutragen. Die beiden letzten Zellen 45
und 46 benötigen eine beträchtlich höhere Beaufschlagung mit unter hohem Druck stehender
Luft, da sich in dem über diesen Zellen befindlichen Bett die unteren Schichten
mit hohem spezifischem Gewicht befinden.
-
Das untere Ende der Kammer 2 ist mit einer Abgaberinne 50 versehen,
die eine steile Neigung und am oberen Ende ein Wehr 51 besitzt. Dieses Wehr ist
mit oberen und unteren Vorsprüngen 52 und 53 versehen, die auf die Oberseite und
die Unterseite der Rinne 50 passen, so daß das Wehr 51 für verschiedene Arten des
zu verarbeitenden Minerals entfernt und ausgewechselt werden kann. Die Unterkante
des Wehrs besitzt einen Abstand zum Setzgutträger 3, so daß das Nebengestein, z.
B. bei Kohle die sogenannten Berge, von der Unterseite des geschichteten Bettes
abfließen kann, während das Material mit geringerem spezifischem Gewicht sich über
die Oberseite des Wehrs 51 bewegt und von dem Nebengestein befreit in die Rinne
50 fällt. Die Rinne 50 ruht auf einem Nocken 54, der auf einer von Hand über den
Hebel 56 drehbaren Welle 55 befestigt ist. Mit den verschiedenen Stellungen des
Hebels 56 wird über den Nocken 54 die Höhe der Rinne 50 und somit die öffnung zwischen
der Unterkante des Wehrs 51 und dem Sieb verändert. Ein Anschlag 57 liegt einem
auf der Welle 55 verstellbaren Bauteil 58 gegenüber, um die Bewegung des Hebels
zu begrenzen. An dem Hebel 56 ist eine Feder 60 befestigt, um den Bauteil 58 gegen
den Anschlag 57 zu drücken und dadurch dauernd eine gleichbleibende Öffnung zwischen
der Unterseite des Wehrs 51 und dem Seztgutträger 3 aufrechtzuerhalten. Falls ein
größerer Gesteinsbrocken in dem pneumatisch suspendierten Bett nach unten gelangt
und die Öffnung unter dem Wehr zu verstopfen sucht, braucht nur der Hebel 56 von
Hand nach unten gedrückt zu werden, so daß der Nocken 54 die Rinne 50 und damit
das Wehr anhebt, damit der Gesteinsbrocken durch die vergrößerte Öffnung hindurchfallen
kann. Nachdem der Handgriff 56 losgelassen wird, wird die Feder 60 in- die durch
den Anschlag 57 festgelegte Stellung zurückgeführt.
-
In der Luftkammer ist ein pneumatischer Servomotor mit einer biegsamen
Membran 61 angeordnet, die zwischen zwei Ringen 62 befestigt ist. Der Mittelbereich
der Membran ist durch Platten 63 abgedeckt, über die sie mit dem Verbindungsglied
64 an einem Hebel 65 befestigt ist. Der Hebel 65 ist bei 66 gelenkig gelagert, während
an seinem anderen Ende ein Verbindungsglied 67 schwenkbar sitzt, das die Verbindung
zu einem zweiten Hebel 68 herstellt. Das Verbindungsglied 67 kann in seiner
Länge zwischen den Hebeln 65 und 68 entsprechend der-Wichte des tauben Materials
(Berge) verstellt werden. Ein Ende des Hebels 68 ist durch eine Feder 70 gehalten,
und zwischen seinen Enden ist der Hebel 68 bei 71 schwenkbar gelagert. Durch mehrere
Öffnungen in der Länge des Hebels kann der Schwenkpunkt 71 verändert werden. Somit
ist der Hebel 68 bezüglich des Hebels 65 und auch des Verbindungsgliedes 67 verstellbar.
-
An dem Gelenkpunkt 71 des Hebels 68 ,ist ein Bergegatter 72 befestigt,
das sämtliches unter dem Wehr hindurchlaufendes taubes Material aufnimmt. Letzteres
wird mit Hilfe des Hebelsystems auf dem
Gatter gehalten, welches
nur dann geöffnet wird, wenn die auf die Membran 61 wirkende Luft einen ausreichenden
Druck ausübt, der anzeigt, daß zu dieseln Zeitpunkt das Kohlebett unmittelbar oberhalb
des Wehrs 51 nur schwierig pneumatisch in schwebendem Zustand gehalten werden kann.
Wenn die Bergeschicht in dem Bett oberhalb des Setzg'atträgers 3 sehr dicht wird,
erhöht sich der Druck in der Kammer 12. Dieses dichte Material bildet ein Maß für
das Gewicht der Berge, und da die große Dichte zu einem erhöhten Druck auf die Membran
61 führt, wird der Hebel 65 im Uhrzeigersinn verschwenkt und zieht den Hebel
68 gegen die Kraft der Feder 70 nach unten, um dabei das Gatter 72 zu öffnen, wobei
mehr oder weniger Bergematerial vom Ende des Setzgutträgers 3 abrollt.
-
Ein Taktgebermotor 69 ist mit einer Kurbel versehen, die jeweils über
eine vollständige Umdrehung angetrieben wird und den Hebel 68 gegen die Kraft der
Feder 70 nach unten zieht, um das Wehr periodisch zu öffnen. Diese Steuerung kann
verändert werden. Falls die Dichte des Materials dazu führt, daß die Membran 61
mehrmals das Gatter 72 innerhalb der Periode öffnet, auf die der T aktgebermotor
69 eingestellt ist, so wird dieser Motor 69 durch den Hebel 65 entsprechend der
Darstellung betätigt. Die Anzahl der Betätigungen des Gatters 72 durch die Membran
61. innerhalb der Periode des Taktgebermotors bestimmt somit die erste Betätigung
des Taktgebers. Falls beispielsweise der Motor 69 alle 3 Minuten auf einen Umlauf
eingestellt worden ist und die Membran 61 das Gatter 72 dreimal in der Periode von
3 Minuten betätigt hat, so bewirkt der Hebel 65 die Erregung des Motors 69 und eine
Betätigung der Kurbel um 360° zur Öffnung des Wehrs 51, wobei dann die Taktzeit
des Motors 69 wieder am Ende der von außen bewirkten Betätigung beginnt. Die Zeit
bis zu dein nachfolgenden Anlaufen des Taktgebermotors 69 entspricht der eingestellten
Periode. Der Motor 69 öffnet das Wehr 51 entsprechend der Länge des Kurbelarms,
die größer als der übliche Hub des Gatters 72 ist. Auf diese Weise wird durch Öffnen
des Wehrs schnell eine Ansammlung von Material mit großem spezifischem Gewicht beseitigt,
das den Betrieb der Anlage stören könnte. Diese kombinierten Funktionen führen zu
einer verbesserten Klassierung des Materials.
-
Der pulsierende Luftdruck innerhalb der Kammer 12 führt zti Schwingungen
des Iiebelsystents in der Periode der Luftpulsationen, wobei diese Schwingungen
(las Hebelsystem gegen leichte Druckveränderungen empfindlich machen und das Gatter
72 auf die erforderliche Weite öffnen, damit der Bergeanteil bei einer auf seine
Dichte im letzten Abschnitt des Siebes bezogenen Geschwindigkeit austreten kann.
Durch die kombinierte Betätigung des Gatters 72 und des Wehrs 51 durch den Taktgebermotor
69 wird eine große Genauigkeit bei der Abtrennung des Bergeanteils erreicht. Gleichzeitig
ergibt sich dadurch eine verbesserte Klassierung oberhalb des Gatters und Wehrs.
-
Wenn mehrere oder im wesentlichen sämtliche Zellen längs des Bettes
der Vorrichtung Abzugseinheiten 22 sind, können das Wehr 51 und auch die dafür erforderlichen
Steuerteile entfallen, so daß die Vorrichtung am Ende der letzten beiden Zellen
45 und 46 endet.
-
Bei Verwendung einer Vielzahl von Abzugseinheiten kann es zweckmäßig
sein, das Gatter oder Wehr am Ende der Vorrichtung unter Berücksichtigung einer
besonderen Korngröße und eines spezifischen Gewichts zu klassierenden Materials
dadurch zu verändern, daß eine konstante Minimalöffnung am Ende des Setzgutträgers
3 vorgesehen wird. Unter solchen Bedingungen kann auf den pneumatischen Ausgleich
über die Membran 21 verzichtet werden, während der Taktgebermotor 69 zum
periodischen Öffnen des Wehrs 51 in vorbestimmten Zeitabschnitten (Minuten) beibehalten
werden kann. Mit einer solchen Betriebsweise läßt sich z. B. bei einem nach Korngröße
zu klassierenden Material von einem Anteil von 13 Gleichfälligkeit eine Verringerung
auf 4 % erreichen.
-
Die Seitenwände 73 der Kammer 2 können aus durchsichtigem Kunststoff
bestehen, z. B. aus Methylmetacrylat, und erbalten damit eine beträchtliche Lebensdauer.
Im Gegensatz zu anderen bekannten Kunststoffen und Glas tritt bei Methylmetacrylat
auf Grund des wirbelnden und schwebenden Materials kein Zerkratzen oder eine Beschädigung
ein, so daß der Bedienende die Schichtung der Berge in dem pneumatisch suspendierten
pulsierenden Mineralbett jederzeit überwachen kann.
-
Die seitliche Abzweigleitung 74, welche die Membran 61 enthaltende
Kammer anschließt, ist an einer Seite mit einer Öffnung 75 versehen, die durch ein
Ventil 76 verschlossen wird. Das Ventil 76 ist an einem Hebel 77 befestigt,
der bei 78 schwenkbar gelagert ist und ein horizontal auf ihm verschiebbares Gegengewicht
80 trägt. Der von dem Gegengewicht auf das Ventil ausgeübte Druck wirkt dein
inneren pneumatischen Druck der fünften Kammer 12 entgegen. Die freie Fläche des
Ventils 76 zusammen mit dein Gewicht des Hebels 77 und des Gegengewichts müssen
also gegenüber dem Luftdruck ausgeglichen sein, der sich in der Kammer 12 bei verschiedenen
Kohlearten einstellt, die unterschiedliche Mengen von Schiefer und anderem Bergematerial
mit sich führen. Auch dieser Hebel 77 läßt sich leicht von Hand bedienen. Zu bemerken
ist noch, daß sich das Ventil 76 außerhalb des Strömungsweges der Luft befindet,
so daß eine Rückwirkung der Luftbewegung auf das Ventil nicht auftritt.
-
Entsprechend der F i g. 1 ist der seitliche Austragsschneckenförderer
28 für jede der mittleren Zelleinheiten 22 mit einem Fallschacht 81 versehen, der
zu einer gemeinsamen Fördereinrichtung 82 führt, welche ihrerseits das Material
zu einem am unteren Ende des Bettes liegenden Sammelbehälter bringt. Diese Fördereinrichtung
sowie die Schneckenförderer 28 werden durch einen Motor 83 über Ketten 84 und 84'
sowie durch eine gemeinsame Mitnehmerwelle 85 angetrieben, die verschiebbar mit
der Schnecke eines rechtwinklig dazu verlaufenden Antriebs 86 für die seitlichen
Schneckenförderer 28 in Eingriff gebracht werden kann. Die Ausgangswelle
jedes Antriebs 86 ist mit einer Kupplung 87 versehen, um sie von dem Förderer 28
abzukuppeln, wobei dann der Antrieb 86 längs der Mitnehmerwelle 85 gleitet. Nachdem
die Antriebseinheit geschwenkt oder von dem Förderer 28 wegbewegt wird, kann letzterer
mit der gesamten Zelleinheit zurückgezogen werden, wozu der Fallschacht 81 von der
Fördereinrichtung gelöst und in eine andere Stellung übergeführt wird oder durch
eine Zelle 5 mit Kugelfüllung ersetzt wird. Damit wird die gesamte Zelleinheit
22 einschließlich der Siebe oder Roste 24 und 25 entfernt und durch den Set7gutträger
3
der neu eingesetzten Zelle 5 ersetzt werden. Die gemeinsame Fördereinrichtung ist
mit Abdeckungen versehen, welche die Öffnungen für den Anschluß der Fallschächte
81 verschließen.
-
Gemäß F i g. 2 ist die Mitnehmerwelle 85 seitlich oberhalb des geneigten
Bettes in Lagern gehalten, und die rechtwinklig dazu stehenden Abzugsantriebe 86
hängen an der Mitnehmerwelle. Die Fallschächte 81 münden in einzelne Bunker
oder auf einen nicht gezeigten gemeinsamen Horizontalförderer. Der in dieser Art
aufgehängte Antrieb läßt sich nach oben schwenken und bietet dann freien Zugang
zu sämtlichen anderen Zellen 5, damit diese je nach der durchzuführenden Klassierung
einfacher ausgewechselt werden können.
-
Eine in F i g. 2 gezeigte Luftzuführleitung 88 ist mit der
gleichen Neigung wie das Bett unterhalb der Zellen 5 angeordnet und befindet sich
unterhalb der Ventile 18 sowie oberhalb der Luftkammern 10,11 und 12. Diese Leitung
88 wird durch eine unabhängige Druckluftquelle beaufschlagt.
-
Um die einzelnen Zellen von den entsprechenden Kammern zu isolieren,
enthält der Luftzuführungskanal 88 eine Klappe 93 und einen langen Schieber 94 an
jeder Zelle. Es kann erforderlich sein, sowohl die pulsierende Luft aus der Leitung
88 als auch die pulsierende Luft aus den Kammern 10, 11 und
12 gleichzeitig durch die gleiche Zelle 5 oder Zelleinheit 22 zu schicken,
wobei in diesem Fall die Klappe 93 geöffnet und der Schieber 94 entfernt
ist. Somit lassen sich alle erforderlichen pneumatischen Pulsationsdrücke an jeder
einzelnen Zelle 5 oder Zelleinheit 22 einstellen.
-
Die Kugelfüllungen in den Zellen 5 oder 22 stehen jeweils mit einem
Gestell oder einer Stange 95 in Berührung (F i g. 3), die hin und her bewegt werden
kann, um den Staub von der Kugelfüllung abzuschütteln.
-
F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer einzeln von Hand
anwendbaren Rütteleinrichtung für die Stangen 95, wobei es sich um einen pneumatisch
oder elektrisch betriebenen Handbetätigungsapparat 100 handelt, der über
eine Leitung 101 an eine Energiequelle angeschlossen ist, um den Kupplungsteil
102 hin und her zu bewegen. Der Kupplungsteil besitzt eine nach unten offene
Nut 103, die über den zylindrischen Kopf 104 einer Zahnstange zur
Betätigung der Kugelfüllungen gedrückt wird.
-
Jeder der mittleren Abzugseinheiten 22 gemäß F i g. 4 besitzt einen
Rost oder ein Sieb, dessen Öffnungen auf das jeweils abzuscheidende Material bzw.
dessen Korngröße abgestimmt ist. Es sei angenommen, daß das im Material in folgende
Kornklassen getrennt werden soll: (1) 19 bis 13 mm, (2) 13 bis 9,5 mm, (3) 9,5 bis
6,3 mm, (4) 6,3 bis 3,2 mm und (5) 3,2 mm bis zur lichten Siebmaschenweite von 0,6
mm. Wenn beispielsweise 15 bis 25 % eines Aufgabeguts in jede der fünf Klassen fallen,
ergibt dies eine durchschnittliche Gesamtmenge von etwa 80%, während die restlichen
20% eine geringere Korngröße als 0,6 mm aufweisen und eine sechste Klasse bilden.
Für verschiedene Minerale wie auch für verschiedene nichtmineralische Materialien
können sich diese Bereiche ändern. Das Aufgabegut kann eine unbehandelte Materialcharge
sein. Die Trennung kann auch für eine größere Anzahl von Kornklassen durchgeführt
werden. Die Siebe oder Roste für die mittleren Abzugseinheiten werden so ausgebildet,
daß jeweils die Korngrößen der _ gewünschten Gruppe durchgelassen werden. Die Öffnungen
müssen gleiche Länge und gleiche Breite wie die Partikeln sowie eine bestimmte Dicke
aufweisen. Es kann deshalb notwendig sein, eine Kornklasse wieder zurückzuleiten,
um unterschiedliche Dicken wie auch Längen und Breiten zu erhalten unter der Annahme,
daß die Dicke gleich groß oder größer als die Breite der Partikeln ist.
-
Um die letzte Zelle 22 als Abzugseinheit für die gewünschte Kornklasse
auszulegen, müssen die vorausgehenden Zellen 5 so eingeregelt werden, daß das Materialbett
oberhalb des Setzgutträgers an der Abzugsstelle so beaufschlagt und schwebend gehalten
wird, daß die Kornklasse mit dem erforderlichen spezifischen Gewicht sich an der
Unterseite des geneigten Mineralbettes entlangbewegt. Zu diesem Zweck können zwei
oder drei Zellen 5 notwendig sein.
-
Die Regelung des durch diese Zellen bewirkten Schwebezustandes des
Bettes muß so durchgeführt werden, daß die ausgewählte Kornklasse über dem für die
Abzugszellenbreite an dieser speziellen Stelle des Bettes ausgewählten Sieb verbleibt
bzw. darauffällt. Die Sieboberseite kann zusätzlich in Schwingungen versetzt werden,
um den Austrag in die Zelleinheiten 22 zu unterstützen.
-
Auf Grund der Größe und des spezifischen Gewichts des zu klassierenden
Materials kann es notwendig sein, mehr Abzugszellen 22 zu verwenden. Solch
ein Fall tritt ein, wo das Material leicht ist und daher schnell pneumatisch in
einen Schwebezustand versetzt wird, sobald es auf das obere Ende des Siebes auftrifft.
Solch ein Material kann aus einer Vielzahl von Korngrößen bestehen, die dann leicht
nacheinander nach der Größe ausgetragen werden.
-
Die jeweilige Kornklasse des aus dem pneumatisch in Schwebe gehaltenen
Bett abgezogenen oder ausgetragenen Materials wird außerdem durch die Maschenweite
oder die Rostöffnung der Siebe bzw. Roste 3 und 24 bestimmt.
-
Je größer das spezifische Gewicht des Materials ist, um so größer
muß die Neigung zur Horizontalen gewählt werden und ein um so höherer pneumatischer
Druck ist erforderlich. Minimalwerte für die Neigung liegen bei 6 bis 8°, Maximalwerte
zwischen 12 und 15°. Es hat sich herausgestellt, daß durch einen vorbestimmten Druck
und eine vorbestimmte Neigung eine Klassierung bestimmter Korngrößen der Sorte eines
spezifischen Gewichts erreicht wird.
-
Die Rückseite der Vorrichtung ist auf in der Höhe verstellbaren Krafthebern
105 gelagert, bei deren Betätigung die Neigung des Bettes regelbar ist. Die
Luftventile sowie die Drehzahl der Gebläse bestimmen den den Kugelzellen zugeführten
Luftdruck, die ihrerseits ebenfalls die Strömung und den Druck beeinflussen. Eine
Trennvorrichtung wird somit durch diese Einflußgrößen gesteuert, um eine vorbestimmte
Klassierung nach Korngrößen und spezifischem Gewicht über die Länge des Bettes zu
erreichen. Solche Klassierungen lassen sich erfolgreich für Minerale, beispielsweise
Gold, oder für anderes Material, z. B. Pottasche, verwenden. Die Klassierung geht
in ausgewählter Weise vor sich, und das klassierte Gut wird abgezogen. Dies ist
bei Verwendung dieser Vorrichtung als Aufbereitungsgerät für Kohle nicht möglich,
wo in der Bettmitte ein Vorabzug für Schiefer vorgesehen sein muß und die endgültige
Trennung der erzielten Schichtung erst am unteren Ende des Bettes durchgeführt wird.