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Einrichtung zur Trennung von Materialien auf Grund ihrer verschiedenen elektrischen Leitfähigkeit.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Trennung von Materialien auf Grund ihrer verschiedenen elektrischen Leitfähigkeit vermittels Abtastens mit leitenden Tastorganen.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass beim Einbringen des zu untersuchenden Körpers in die Prüfstelle eine Mehrzahl von nachgiebigen Tastorganen gleichzeitig mit verschiedenen Punkten des Körpers in Berührung gebracht werden, so dass Stücke der verschiedensten Grösse und Oberf ! äch"nfoim durch die Tastorgane eingehüllt werden können.
Ausserdem wird durch eine besondere Art der Schaltung die Möglichkeit gegeben, mit Nicht-oder schlechten Leitern verwachsene Gut von reinem Gute zu trennen, so dass reines, verwachsene und taubes Gut voneinander geschieden werden kann.
Da der elektrische Leitwiderstand der einzelnen Mineralien (Ohm ccm) schwankt, z. B. zwischen
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die Mineralien auf Grund ihrer Leitfähigkeit voneinander zu trennen.
Ist der Leitwiderstand des in die Leitung eingeschalteten Körpers so gross, dass die Ströme mit normalen Messgeräten nicht mehr nachweisbar sind, so genügt es, durch entsprechend angeordnete Kathodenröhren die Ströme so weit zu verstärken, dass sie zur Betätigung von Relais, welche sodann weitere Hilfsstromkreise schliessen, verwendet werden können.
Die Durchführung der Trennung der aufzubereitenden Körper geschieht beispielsweise auf folgende Art :
Auf einem sich bewegenden Bande befinden sich z. B. zwei Mineralien, welche verschiedene Leitfähigkeit aufweisen und auf Grund dieses Unterschiedes zu trennen sind. Man führt hintereinander zuerst das eine, dann das andere Mineral durch eine Vorrichtung hindurch, welche in einen mit einem Relais ausgestatteten Stromkreis geschaltet ist. Die Vorrichtung enthält eine Anzahl leitender Fühler, mit welchen die durchgeführten Körper abgetastet werden. Ist das Stück relativ gut leitend, so wird durch die Taster der Stromkreis geschlossen und durch diesen Stromkreis ein oder mehrere Relais ausgelöst, welche nun eine mechanische Vorrichtung betätigen, z.
B. eine verstellbare Klappe, welche den vom Bande abfallenden Stücken je nach ihrer verschiedenen Leitfähigkeit verschiedene Wege weist.
Die Tastvorrichtung kann je nach der Härte und Bruchform des Materials verschieden ausgeführt werden. Eine Ausführungsart besteht z. B. in elastisch gelagerten, metallischen Bürsten, deren einzelne
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dass sie sich durch Wippen der Form des durch die Kontaktstelle durchgeführten Körpers weitgehend anpassen und auf diese Weise mit ihren Metalldrahtbündel das Stück direkt abtasten. Solehe Bürsten befühlen sowohl von oben als auch von der Seite die zu trennenden Körper, die Unterlage hingegen kann bei horizontaler Bewegung zweckmässigerweise aus einer Walze aus metallischen Rädchen bestehen.
Wesentlich für die Ausgestaltung der Bürsten sind folgende zwei Merkmale : 1. Jede Elektrode ist für sich gefedert (Fig. 7 a und 7b), und die ganze Bürste ist in einzelne horizontale oder vertikale Streifen geteilt, die wieder durch eigene Hebelaufhängungen oder durch Federn gegeneinander beweglich gelagert sind.
Anstatt der Bürsten können entsprechend verlagerte, metallische Walzen oder Rädchen verwendet werden, welche die zu trennenden Körper abtasten.
Auch die Elektroden der Walzen sind jede für sieh gefedert, gerade oder als Winkelhebel ausgebildet.
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Hebelaufhängung oder durch federnde Verbindung untereinander einen weitgehenden Grad von Beweglichkeit gegeneinander aufweisen. Anstatt in horizontaler Richtung kann das Ganze auch in einer schiefen Ebene angebracht werden, und der Körper wird an einer Stelle der schiefen Ebene durch die Abtastvorrichtung hindurchgleiten und dabei den Stromkreis schliessen, sofern er ein guter Leiter ibt. In allen Fällen betätigt der geschlossene Stromkreis entweder direkt oder mit Hilfe von Relais die Bewegung von Klappen und so die Ableitung der den Tastapparat passierenden Körper, je nach ihrer Leitfähigkeit in verschiedene Bahnen, und dadurch die Trennung.
Der Tastapparat kann auch so angebracht werden, dass die zu trennenden Körper denselben im freien Fall passieren und je nach ihrer Leitfähigkeit wieder darunterliegende Klappen betätigen. Die verstellbare Klappe kann auch durch einen Tisch mit aufklappbaren Feldern ersetzt werden.
Man kann mehrere solcher Abtastapparate, voneinander elektrisch getrennt, hintereinander anbringen und jeden Tastapparat für eine andere Spannung und damit für eine andere Gruppe von Körpern einstellen, so dass auch komplexe Materialgemisehe auf diese Weise trennbar sind.
Eine derartige Tastergruppe-der Einfachheit halber nur aus sechs Tastern bestehend-ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 das Schaltungsschema einer solchen Tastergruppe, während in den Fig. 2-4 die Wirkungsweise der Tasterkombination veranschaulicht ist.
Die Tasterpaare 1, 2, 3 federn gegeneinander, so dass sie das durchgehende Material von allen Seiten abtasten.
Die Tasterpaare sind an besondere Stromquellen 1', 2'und 3' (Akkumulatoren, Umspannerwicklungen od. dgl.) angeschlossen. In dem Stromkreis ist ein Relais oder ein Apparat zur Steuerung der Sortiereinrichtung eingeschaltet, welcher stets von der Summe der erhaltenen Impulse gesteuert wird.
Die Taster sind durch Widerstände W leitend verbunden, welche ein Vielfaches des Widerstandes des auszuscheidenden Erzes betragen müssen. Kommt, wie in Fig. 2 veranschaulicht, ein Körper zwischen die Fühler, der ein solches Stückchen Erz enthält, dass zwei benachbarte Fühler 1 und 2 überbrückt werden, während der übrige Teil des Körpers aus Nebengestein besteht, so geht der Strom zwischen 1-1, wenn der Wert des Widerstandes mit W, der des Erzes mit E bezeichnet ist, über W, W und E.
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Stromverlauf.
Zwischen 1-1 der Widerstand E, zwischen 2-2 der Widerstand E, Wund W, zwischen 3-3 der Widerstand W, E und W, mithin muss also der Widerstand nur viermal durchflossen werden.
Bei dem Falle nach Fig. 4, bei welchem das Erz an drei Fühlern anliegt, zeigt sich folgender Stromverlauf :
Zwischen 1-1 der Widerstand E, zwischen 2-2 der Widerstand W, E, zwischen 3-3 der Widerstand W, E, W, in summa also dreimal W.
Der Stromimpuls ist sonach im dritten Falle (Fig. 4) bedeutend grösser als im ersten Falle (Fig. 2), während Fall 2 (Fig. 3) in der Mitte zwischen beiden liegt.
In den Fig. 5-9 sind weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
In Fig. 5 bringt das Transportband 4 die zu scheidenden Stücke zwischen zwei sich im entgegengesetzten Sinne drehende Stromabnehmerwalzen 5 und 6 (aus Elektroden bestehende Walzen). Ausserdem ist eine oder sind beide dieser Walzen bzw. die einzelnen zylindrischen Scheiben, aus denen die Walzen zusammengebaut sind, dadurch beweglich gelagert, dass sie an einem ausschwenkbaren Hebel 7 aufgehängt sind. Damit sich die Walzen nicht berühren können, schlägt der Hebelarm 7 an einem Anschlag S an. Das zu scheidende Stück wird also direkt durchgewalzt, ist es leitend, so entsteht Stromschluss, und wird das leitende Stück von der geneigten Abfallrinne 9 schief seitwärts ausgeschwenkt (Fig. 5, Grundriss).
Fig. 6 zeigt den Durchfall des Gutes in vertikaler Richtung durch beweglich gelagerte Bürsten 10, deren entweder nur vier (oberer Grundriss) oder eine grössere Anzahl (unterer Grundriss) um eine vertikale Achse angeordnet sind. Die Bürsten, welche entweder aus einem einheitlichen Elektrodenhälter bestellen oder welche in einzelne, gegeneinander bewegliche Elektrodenreihen unterteilt sind, sind wieder um bewegliche Hebel 11 ausschwenkbar gelagert, so dass sie sich der Grösse und Form des durchfallenden Stückes weitestgehend anpassen können.
In den Fig. 7 a und 7b sind Einzelheiten der Bürsten-oder Walzenkonstruktion veranschaulicht, aus welchen zu ersehen ist, wie die einzelnen Fühler (Elektroden) durch Aufhängefedern 13 oder Druckfedern 14 sich elastisch der Form des durchgleitenden Stückes anpassen oder sich durch Schwenken um einen Drehpunkt der Oberfläche des Stückes anpassen (Fig. 7b).
Fig. 8 zeigt Elektrodenrädchen 15, die wieder elastisch schwenkbar auf steifen oder biegsamen Wellen montiert werden können.
Die Fig. 9 veranschaulicht die Kombination von einzelnen nachgebenden Rädchen-M mit auf einer biegsamen Welle 17 zu einer Walze vereinigten Rädchen 18. Die Vorrichtungen zum Ausschwenken bzw.
Ablenken der abgetasteten Stücke nach dem Passieren der Tastorgane sind beliebig.
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Eine sehr gute und vollkommene Abtastmöglichkeit ergibt sich aus der Kombination einer Walze mit einer ebenen oder gebogenen Bürste. Derartige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 10a und 10b schematisch veranschaulicht.
Fig. 11 zeigt die beispielsweise Anordnung der Seheideapparatur in einer Aufbereitungsanlage.
Hiebei ist a eine Klassiertrommel oder ein Rätter, welcher die Stücke in den Zwisehenbunker austrägt. Von b aus werden die Stücke einzeln, nacheinander über den Rohrstutzen oder das Abfallbrett d den Walzen e1 und ez zugeführt. Für diese Vereinzelung der Stücke ist ein durch Rillen oder Leisten unterteilter, sich drehender Rotationskörper c vorgesehen. Die Vereinzelung der Stücke kann auch dadurch erreicht werden, dass man anstatt des Rotationskörpers c vor die Abfallrinne einen zylindrisch oder prismatisch gebauten Kolben von entsprechender Länge durch die zu scheidenden Stücke aufstossen lässt.
Die obere Querschnittsfläche des Kolbens ist muldenförmig ausgebildet und so bemessen, dass immer nur ein Stück in der Mulde Platz hat. An der oberen Endstellung des Kolbens wird dann das Stück mittels einer zusätzlichen Hebelbewegung aus der Mulde abgeworfen. Nach dem Verlassen der Walzen fällt das Stück über die bewegliche Klappe f entweder in den Bunker gl oder je nach der Stellung der Klappe, d. h. je nach der Leitfähigkeit des Stückes. Zur Betätigung der Klappe im Sinne des hier durchgeführten Scheidungsgedankens verwendet man zweckmässig ein Relais, welches einen in Eisen geschlossenen magnetischen Kreis darstellt, wie es die Fig. 12 zeigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Trennung von Materialien auf Grund ihrer verschiedenen elektrischen Leitfähigkeit vermittels Abtastens mit leitenden Tastorganen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einbringen des zu untersuchenden Körpers in die Prüfstellung eine Mehrzahl von nachgiebigen Tastorganen gleichzeitig mit verschiedenen Punkten des Körpers in Berührung gebracht wird, so dass Stücke verschiedenster Grösse und Oberflächenform durch die Tastorgane eingehüllt werden können.