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Verfahren und Vorrichtung zum Klassieren eines Komgemisches Das Zerlegen
von Mineralien und anderem Siebgut erfolgt, soweit hierzu Siebvorrichtungen mit
Sieböffnungen benutzt werden, derart, daß aus Siebteilchen dreidimensionaler Ausdehnung
eine Auslese durch die zweidirnensionale Sieböffnung betrieben wird. Jedes Teilchen,
das in zwei Dimensionen kleiner ist als die Sieböffnung, hat die Möglichkeit, diese
öffnungen zu passieren, um so in den Siebdurchlauf zu gelangen. Dabei wird die dritte
Dimension vernachlässigt, so daß flache oder nadelförmigek Siebteilchen in eine
Kornklasse gelangen, in die sie nicht gehören. Diese Tatsache ist eine ständige
Fehlerquelle dieser Art von Klassierung.
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Man hat schon versucht, diese von der Würfelforin mehr oder weniger
abweichenden Teilchen durch besondere Vorrichtungen abzuscheiden. In der Kohlenaufbereitung
beispielsweise durch sogenannte Entschieferungsroste, welche die nur wenig brennbare
Teile enthaltenden Schieferstücke ausscheiden sollen. Die Auslese von Siebteilchen
nach drei Dimensionen, also in etwa kubischer Form, ist für eine Reihe von Industrien,
z. B. im Straßenbau, sehr wichtig. Es ist bekannt, Siebteilchen aus einer Siebmaschine
rückwärts zur Siebrichtung durch rückwärts und abwärts geneigte kurze Kanäle mit
geneigten Seitenwänden abzuscheiden, und man hat auch bereits versucht, eine Siebrutsche
aus ineinandergeschachtelten und in Transportrichtung geneigten Muldenteilen herzustellen.
Beide Vorrichtungen haben sich in die Praxis nicht einführen können, weil Verstopfungen
nicht vermeidbar waren und Hilfsvorrichtungen zu deren Beseitigung nicht genügten,
um einen verstopfungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Auch wurde eine Vorrichtung
bekannt, in der auf einem Förderband Drahtgestelle angeordnet waren. Die in die
Zwischenräume der Drahtgestelle eingeschleusten Teilchen sollten nach ihren unterschiedlichen
Oberflächen-Reibungsfaktoren sortiert werden.
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, In der allgemeinen Siebtechnik herrschen die Siebmaschinen
mit hin- und hergehender Siebbewegung vor. Der zurückgehende Teil jedes Bewegungszyklus
einer Siebmaschine ist nicht nur nutzlos für die Vorwärtsbewegung des Siebgutes,
er führt auch zu verstärktem Verschleiß und Abrieb am Siebgut selbst. Um diese Nachteile
der hin- und hergehenden oder rotierenden Siebmaschinen zu vermeiden, hat man Maschinen
mit gleichsinniger Siebbewegung eingesetzt. Die am meisten verbreitete Form ist
die der Siebtrommel, die in senkrechter, schräger oder Waagerechter Lage, teilweise
auch mit Überlagerten Schwingungen betrieben, verwendet wird. Da die Ausnutzung
der Siebfläche nicht gut ist, sind diese Maschinen nicht auf breiter Basis eingeführt.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine exakte Klassierung
der dreidimensionalen Siebteilchen durch Auslese nach drei Dimensionen dieser Teilchen
bei größter Siebleistung auf kleinstem Raum mit geringstem Kraftaufwand sowie geringem
Verschleiß die Idealforderung jedes Siebvorganges ist. Die Erfindung bietet hierfür
eine Optimallösung auf der Basis eines Transportbandes an, wobei eine mehrdimensionale
Abtastung des Teilchens stattfindet und von einem Verfahren ausgegangen wird, dessen
eigentlicher Klassiervorgang im Bruchteil einer Sekunde beendet ist; im Gegensatz
zu dem Kräfte verzehrenden, Verschleiß und Abrieb erzeugenden üblichen Siebvorgang
auf relativ langen Siebstrecken.
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Die Erfindung ist durch ein Verfahren verwirklicht, bei dem in unterschiedlicher
Höhenlage zwischen V-förinigen Wänden vorgeordnetes Einzelkom aus Klassiertaschen
schichtweise nach Komklassen getrennt abgeführt wird.
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Zu diesem Zweck bedient sich die Erfindung eines vorzugsweise gleichsinnig
und gleichförmig bewegten Transportbandes, das auf seiner Basis gelenkig oder elastisch
ausgebildet ist und das Nocken, Erhebungen oder Wülste trägt, welche die mehrdünensionale
Abtastung des Siebteilchens erlauben. Diese regelmäßig und nach den Erkenntnissen
der Erfindung angeordneten Erhebungen auf einer bewegten Fläche, nachfolgend »Klassierkörper«
genannt, sind die eigentlichen Klassierelemente der Erfindung. Mindestens zwei Klassierkörper
schließen einen Klassierkanal oder eine Klassiertasche zwischen sich ein.
Die
Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Klassiervorrichtung zusammen
mit der Abnahmevorrichtung für die entsprechend seinen Durchmessern in bestimmten
Höhenlagen fixierten Teilchen, einschließlich der Aufgabevorrichtung; F i
g. 2 zeigt die Draufsicht auf eine Klassiervorrichtung unter Fortlassung
einer Umkehrstation; F i g. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie
1-1 der Fig. 2; F i g. 4 zeigt ein elastisches Band mit den Klassierkörpern
im Schnitt längs der Linie 11-11 der F i g. 5;
F i
g. 5 zeigt die Draufsicht auf F i g. 4; F i g. 6 zeigt
einen Schnitt längs der Linie III-III der F i g. 7 mit versetzt angeordneten
Klassierkörpern; F i g. 7 zeigt die Draufsicht auf die F i g. 6;
F
i g. 8 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 9 mit
höckerartig ausgebildeten Klassierkörpeern und öffnungen im Basisteil des Bandes;
F i g. 9 zeigt die Draufsicht auf das Ausleseband nach F i g. 8;
F
i g. 10 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 9;
F i
g. 11 zeigt einen Schnitt durch ein Klassierband mit nach unten konischen
Klassierkörpern; F i g. 12 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI der
Fig. 11;
Fig. 13 zeigt die Seitenansicht einer Klassiervorrichtung
mit stillstehender Klassierplatte; Fig. 14 zeigt die Draufsicht auf die Vorrichtung
nach F i g. 13;
Fig. 15 zeigt die Ansicht auf die Vorrichtung in Pfeilrichtung
K.
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Die F i g. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel einer Klassiervorrichtung,
die F i g. 4 bis 12 BeÜrpiele für das Klassierband.
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Das Verfahren nach der Erfindung setzt voraus, daß die einzelnen zu
klassierenden Teilchen 1 in mehr oder weniger freiem Fall ohne dauernden
oder den Fall störenden keibungskontakt mit Nachbarteilchen, also als aufgelockertes
Haufwerk, vorz-agsweise in Form einer Dünnschicht, einer Ausleseplatte oder einem
Klassierband zugeführt werden. Unter nicht gestörtem freiem Fall wird hier verstanden,
daß die Teilchen 1 in lockerer Ordnung dem rasch laufenden Klassierband zugeführt
werden, wie in den F i g. 1
bis 3 dargestellt.
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Wie die F i g. 4 bis 12 erkennen lassen, ist im Augenblick
der Berührung mit den Klassierkörpern 2a, 2b, 2d, 2h oder dem Hineinrutschen
in die Höhlung zwischen den Körpern in die sogenannten Wassiertaschen 2i, der Klassiervorgang
praktisch dadurch eingeleitet, daß der Fall oder das Gleiten in die Höhlung zwischen
zwei, drei oder mehr Klassierkörpern an der engsten Stelle zum Stillstand kommt,
die den Dimensionen des Siebteilchens entspricht. Das Einzelkorn1 ist vorgeordnet
festgelegt. Es hat eine Abtastung des Einzelkomes von zwei, drei oder mehr Seiten
stattgefunden, und das Eindringen in das Klassierband wird dort gestoppt, wo der
Klassierkana12i den Abmessungen des Siebteilchens entspricht. Alle Teilchen werden
in ihrer Größe entsprechenden Höhenlagen fixiert, wie die F i g. 3
zeigt.
Im Gegensatz zum klassischen Siebvorgang, wo das Prinzip lautet, alles was kleiner
ist als die Sieböffnung soll in den Durchlauf kommen, gibt es bei der Momentanklassierung
so viel »Sieböffnungen« in einem von den umgrenzenden Klassierkörpern gebildeten
Klassierkanal oder in den Klassiertaschen so viel individuelle »Sieböffnungen« zwischen
größter und kleinster Kanalöffnungsweite, wie Kontaktpunkte zwischen den Kanalwandungen
denkbar sind. Im Rahmen dieser Abgrenzung erfährt jedes Teilchen eine individuelle
Behandlung. Dabei fällt das in der Siebtechnik so gefürchtete Grenzkomproblem ganz
fort, weil die Zufälligkeiten und die Schwierigkeiten der an die Größe der Sieböffnungen
angrenzenden Siebteilchen nicht mehr vorhanden sind.
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Als nächste und letzte Verfahrensstufe ergibt sich dann die Notwendigkeit,
die nach ihrer Größe in verschiedenen Höhenlagen vorgeordneten Teilchen
1
nach bestimmbaren Komklassen abzunehmen. Dies geschieht durch die in F i
g. 1 dargestellte Abnahmevorrichtung 4, die mit den an den Leitblechen
5 b
bis 5 e befestigten Trennschneiden
5 in die Kanäle 2 i während der Bewegung des Bandes 1 hineingreift
und das Klassiergut, nach Kornklassen geordnet, abführt.
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Die Klassierbänder können sehr unterschiedliche, dem jeweiligen Zweck
angepaßte Konstruktion haben. Als Werkstoff bieten sich vornehmlich elastische Werkstoffe,
wie Gummi oder diesem entsprechende Kunststc>ffe an. Das Erfindungsprinzip läßt
sich aber auch durch starre oder gelenkige Konstruktionen verwirklichen. Die F i
g. 4 und 5 zeigen ein Klassierband 2 mit Klassierkörpern 2 a und 2
b in Form einer abgestumpften Pyramide. Die Laufrichtung des Bandes
wird jeweils durch den Buchstaben E gekennzeichnet.
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Die F i g. 6 und 7 zeigen ein ähnlich aufgebautes Band
2, wobei lediglich die Klassierkörper 2 a und 2 b
versetzt zueinander
stehen. Bei Verwendung dieses Bandes muß die Trennschneide 5 in größerem
Ab-
stand vom Band angeordnet sein, um ein Streifen der Schneiden
5 an den Auslesekörpern zu verhindern. Die Teilchen werden dann, nachdem
sie eine kurze Strecke im freien Wurf zurückgelegt haben, von der Trennschneide
5 erfaßt und geleitet.
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Diese relativ kurze Strecke freien Wurfes darf nicht mit der Wurfstrecke
jener Apparaturen verwechselt werden, die ungeordnetes Haufwerk von einer Rutsche
oder von einem schnellaufenden Band abwerfen, um mit Hilfe der sich aus der Masse
der Einzelteilchen ergebenden Wurfparabel Kornklassen herzustellen. Da außer der
Masse auch noch die Kornform und deren Luftwiderstand die Form des Parabelweges
beeinflussen, arbeiten diese, Apparaturen, abgesehen von den bekannten Nachteilen
des Aufpralles am Ende der Wurfparabel, so ungenau, daß diese sich, trotz zahlreicher
Verbesserungsversuche, nicht in die Praxis eingeführt haben.
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Die F i g. 8 bis 10 zeigen ein Band 2 mit Klassierkörpern
2d in Höckerform. Diese Konstruktion eignet sich besonders für große Leistungen,
unter der Voraussetzung, daß nur zwei Kornklassen gebildet werden sollen. Die Basis
2c des Bandes weist öffnungen 2f auf, die benutzt werden können, um eine
flüssige Phase abzuführen, um das Siebgut auf dem Band mit Flüssigkeiten behandeln
zu können. Diese Flüssigkeiten können durch die öffnungen 2f
gleichzeitig
ablaufen, oder man kann von unten Luft für das Entstauben in das Siebgut einführen.
Diese öffnungen können mit jeder Bandform kombiniert werden. Es kann vorteilhaft
sein, an die Basis 2c seitlich Führungswangen 2g anzubringen, um das Siebgut
seitlich zu halten. Das Band kann auf seinem
Laufweg, teilweise
oder auf der ganzen Auslesestrecke, durch einen Vibrator gemäß Fig. 8 erregt
werden, um das Abfließen von Flüssigkeiten zu verbessern. Dargestellt ist ein Unwuchterreger.
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Für die Zwecke scharfen Klassierens bei einer bestimmten Kornscheide
eignet sich besonders die Bandkonstruktion nach den F i g. 11 und 12. Alles,
was die engsten Kanalstellen zwischen zwei Auslesekörpern 2 h passiert, ist Unterkom
und gelangt in den Durchlauf, alles was oberhalb dieser engsten Stelle bleibt, ist
überkom und gelangt in den überlauf.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mittels eines endlosen
Bandes zeigen die Fig. 1
bis 3, wobei die zweiteUmlenkstationüblicherBauart
fortgelassen wurde. Die Konstruktion der Vorrichtung selbst ist die eines typischen
Förderhandes mit zwei Umkehrtrommeln, von denen die Trommel 7
sichtbar ist.
Zwischen den Trommeln können die von Förderbandkonstruktionen her bekannten Laufrollen
8 zur Unterstützung und Führung des Bandes 2 in zweckmäßiger Zahl eingesetzt
werden. Von der Aufgabevorrichtung 6, einer vorzugsweise schräg gestellten
und zur Transportrichtung A mit der Abgabekante6a im Winkel* verlaufenden
Rutsche gelangt das Klassiergut auf das Ausleseband 2. Das vorzugsweise zur Aufgabegeschwindigkeit
des Klassiergutes relativ schnell laufende Band 2, nimmt das Klassiergut in der
geschilderten Weise klassierend auf.
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Das dargestellte Band hat seitliche unilegbare Wangen 2
g, die an der Umkehrstelle durch Führungsbleche 9 in die Ebene der
Bandbasis, 2 c gleiten und die erst an der anderen Umkehrstelle unter dem Einfluß
der Führungsbleche9 wieder vertikal gestellt werden, um das Siebgut seitlich gegen
Abrutschen vom Band zu sichern. Prinzipiell läßt sich das Verfahren aber auch bei
einem in üblicher Weise gemuldeten Förderband durcbführen.
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Die Grundkonstruktion dieser Vorrichtung besteht aus der Grundplatte
10, auf der die seitlichen Ständer 11 für die Lager 12 der Umlenktrommel
7 befestigt sind. Der übliche motorische Bandantrieb befindet sich an der
nicht gezeichneten Umlenkstation.
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Die Abnahmevorrichtung4 besteht aus den Leitblechen 5 b
bis 5 e, mit den Trennschneiden 5 an der Spitze, die
vorteilhaft aus verschleißfestern Werkstoff bestehen. Es sind so viel Leitbleche
vorhanden, wie Kornklassen gewünscht werden, im dargestellten Beispiel
5 b, 5 c, 5 d und 5 e, welche den
Komklassen A, B, C, D entsprechen. Seitlich ist die
Abnahmevorrichtung durch Schutzbleche 4 a und 4 b eingefaßt, die ihrerseits
in Leisten 4 c und 4 d befestigt sind. Die ganze Abnahmevorrichtung 4 ist
vorteilhaft beweglich in Richtung des Pfeiles F.
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Die außerordentliche Schärfe der Klassierung nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ergibt sich aus der mehrdimensionalen Abtastung jedes Teilchens. Die außerordentliche
Mengenleistung ergibt sich aus dem Vergleich der Transportgeschwindigkeiten bei
der Durchführung dieser Klassierung im Vergleich zu den klassischen Siebverfahren.
Im Durchschnitt ist eine Transportgeschwindigkeit von 0,5 m/sec für übliche
Siebung bereits als hoch anzusehen. Da die erfindungsgemäße Klassierung mit der
Transportgeschwindigkeit kaum etwas zu tun hat, der Klassiervorgang vielmehr mit
dem Hineinrutschen in den Klassierkanal 2 i praktisch beendet ist, kann das Band
mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden, vorzugsweise mit Geschwindigkeiten oberhalb
von 3 m/sec. Durch die relativ zur Aufgabegeschwindigkeit des Siebgutes hohe
Laufgeschwindigkeit des Bandes 2 ist sichergestellt, daß praktisch für jedes Siebteilchen
eine Klassiertasche zur Verfügung steht. Aus dieser überlegung ergibt sich auch
der geringe Raumbedarf der erfindungsgemäßen Apparaturen. Die Strecke zwischen den
Umlenkstationen kann klein sein. Für eine irn Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens
gute Vereinzelung und Verteilung des Siebgutes, sorgen eine möglichst breite Aufgabe,
unter anderem auch durch die winklige Aufgaberutsche 6
und die hohe Transpertgeschwindigkeit
des Klassierbandes.
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Das erfinderische Prinzip läßt sich auch umkehren. Die F i
g. 13 bis 15 zeigen eine derartige Lösung, bei der an Stelle eines
Klassierbandes eine Klassierplatte 13 verwendet wird. Die Platte
13 steht still. Sie ist aus durchlaufenden Kanälen 14 aufgebaut, die die
Klassierteilchen zweiseitig erfassen. Für das überkom und das Unterkorn sind
je ein Abstreifer 15
und 16 vorgesehen, die an beweglichen Längsträgem
17a und 17b befestigt sind. Diese werden von je
zwei reversierbaren
Reibrollen 18 und 19 angetrieben und geführt. Bewegen sich die Abstreifer
15 und 16
in Pfeürichtung E., so wird die Klassierplatte
13 mit Siebgut gefüllt, wobei die Füllung erst nach überschreiten der Kantenbegrenzung
der Klassierplatte 13
beginnt und rechtzeitig aufhört, um das Herausfallen
von Siebgut zu verhindern. Bewegt sich die Vorrichtung in Pfeilrichtung
E2, so wird klassiert, und der Füllvorgang muß unterbrochen sein. Die Füllung
geschieht über die Rutsche 18, die in den Längsträgem 17 a und
17 b befestigt ist. Der Antrieb erfolgt über den Motor 20.
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Da das einzelne Siebteilchen nur längs der Wandungen des Klassierkanals
Kontakt mit den Klassierkörpern haben kann, kann auch nur hier ein sehr begrenzter
Verschleiß auftreten, während bei üblichen Siebapparaturen mindestens das überkom
auf der ganzen Länge der Siebeinrichtung schleißend wirkt.
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Die Erfindung schafft in der allgemeinen Siebtechnik eine neue Basis
in Abkehr von der üblichen Methode der Siebung durch die nur zweidimensional wirkende
Sieböffnung. Die Erfindung sichert größte Siebleistung auf kleinstem Raum bei geringstem
Kraftaufwand, geringstem Verschleiß und, wegen der sparsamen Bewegungsstrecke, während
des Klassiervorganges, geringstem Abrieb bei den Teilchen selbst.