DE2241260A1

DE2241260A1 - Sortiervorrichtung, insbesondere fuer erz

Info

Publication number: DE2241260A1
Application number: DE2241260A
Authority: DE
Inventors: Ted Corbet Mathews
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-23
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1973-03-01
Also published as: GB1407482A; AU4570172A; GB1407481A; CA955890A; DE2241260B2; AU461223B2; ZA725652B; SE380446B; ZM13572A1; JPS4834703A; FR2151349A5; DE2241260C3; JPS5543829B2; US3722676A

Description

Sortiervorrichtung, insbesondere für Erz.

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden U.S. Anmeldung Ser.No. 173 776 vom 23.August 1971 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sortiervorrichtung für Feststoffteilchen unterschiedlicher Beschaffen-' heitj von denen ein Teilchentyp eine bestimmte, meßbare Eigenschaft aufweist, und insbesondere zum Aussortieren eines gewünschten Erzes oder Minerals aus dem Gesamtgestein.

Es sind bereits Vorrichtungen zur primären Sortierung oder Trennung wertvoller und wertloser Mineralien bekannt, bei denen ein Unterschied in den physikalischen Eigenschaften zur Ansteuerung einer physikalisch arbeitenden Sortiervorrichtung für.das gesuchte Mineral ausgenutzt wird. Die Verwendung von Strömungsmittelströmen zur wahlweisen Trennung ist beispielsweise in der U.S. Patentschrift Nr. 3 472 375 beschrieben. Dieses System beruht ganz allgemein darauf, daß zerkleinerte oder teilweise zerkleinerte Erzteilchen von einem umlaufenden Förderband abgeworfen werden und an einer Abtastvorrichtung vorbeifallen. Die Abtastvorrichtung ermittelt eine spezifische physikalische Eigen-

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schaft des gesuchten Minerals, die in dem Mineral durch einen besonderen Aufbereitungsgang erzeugt werfen kann, indem eine physikalische Eigenschaft des gesuchten Erzes eine zweite Eigenschaft hervorruft, die sich leichter messen läßt. Beim Abtasten der meßbaren Eigenschaft wird die Trennvorrichtung angesteuert und ein Strömungsmittelstrom abgegeben, welcher auf das diskriminierte Teilchen aufprallt und dieses physikalisch aus dem Gesamtgestein aussortiert.

Einige der bekannten Vorrichtungen zur primären Sortierung von Mineralien unterliegen einschnürenden Bedingungen im Hinblick auf die Beschickung mit Erz. Eine derartige Beschränkung besteht in der Beschickungsgeschwindigkeit, die von der Arbeitsgeschwindigkeit der Sortiervorrichtung abhängig ist. Diese Reaktionsgeschwindigkeit gibt den aufbereitbaren Materialdurchsatz vor und wirkt sich besonders dann aus, wenn kleine Teilchen oder geringhaltiges Material zu sortieren sind. Durch die Reaktionszeit des Systems kann außerdem die Sortiergenauigkeit herabgesetzt werden, da sich der Sortiervorgang wenig dazu eignet, eine praktisch momentane Sortierung durchzuführen. Bei verringerter Genauigkeit muß jedoch die Teilchendichte entsprechend herabgesetzt werden. Dadurch wird wiederum der aufbereitbare Materialdurchsatz, d.h. die in einer Zeiteinheit aufbereitbare Materialmenge herabgesetzt.

Das Verfahren und die Vorrichtung, welche in der vorgenannten U.S. Patentschrift beschrieben sind, stellen bereits eine nennenswerte Verbesserung gegenüber bekannten

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Sortierverfahren und -vorrichtungen dar. Für manche Anwendungen wie z.B. das Aussortieren kleiner Teilchen ist es jedoch erstrebenswert, die Sortierung noch weiter zu verbessern. Das Aussortieren kleiner Teilchen ist besonders dann in hohem Maße erwünscht und angebracht, wenn es sich um sehr wertvolle Mineralien wie z.B. Diamanten handelt.

Eine weitere Begrenzung für den Beschickungsdurchsat zi ist dadurch gegeben, daß die an der Trennvorrichtung vorbeigelangenden Teilchen eine genaue Bewegungsbahn einhalten müssen. Wenn sich die Teilchen im freien Fall an der Trennvorrichtung vorbeibewegen sollen, müßte ihnen zu Beginn eine bestimmte Anfangsgeschwindigkeit erteilt worden sein. In diesem Falle erreichen die Teilchen die Abtastvorrichtung und die Trennvorrichtung an einer vorbestimmten Stelle in einem vorbestimmten Zeitpunkt. Das ist aufgrund der üblicherweise auftretenden Verringerung der Empfindlichkeit von Abtastvorrichtungen und der Genauigkeit der Trennvorrichtung umso mehr erstrebenswert als sich der Abstand der gesuchten Teilchen vergrößert bzw. verändert. Für manche Sortierverfahren ist es wünschenswert, eine Erzaufschlämmung zuzuführen, beispielsweise'die gesuchten Teilchen sher klein sind. Aufgrund ihres Feuchtigkeitsgehalts neigen jedoch die Teilchen dazu, aneinander und an dem Förderband oder der Beschickungsvorrichtung anzuhaften, so daß sie in vielen Fällen mit unerwünschten Geschwindigkeitskomponenten von dem Förderband abgegeben werden. Infolgedessen werden willkürliche Bewegungsbahnen erhalten, was wiederum eine erratische

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Abtastung oder Aussortierung zur Folge hat.

Durch die Erfindung soll daher eine Sortiervorrichtung für Peststoffteilchen von sehr kleiner Größe wie z.B. zum Sortieren von Erzteilchen aus der Gangart oder Diamanten von beispielsweise 0,5 mm Größe geschaffen werden, die verhältnismäßig kleine bewegte Massen aufweist, eine kurze Ansprechzeit besitzt und in den zum Aussortieren der gesuchten Teilchen ohne gleichzeitiges Aussortieren unerwünschter Teilchen benötigten kleinen Abmessungen herstellbar ist.

Die zu diesem Zweck vorgeschlagene Sortiervorrichtung für Peststoffteilchen unterschiedlicher Beschaffenheit, von denen ein Teilchentyp eine bestimmte, meßbare Eigenschaft aufweist, insbesondere zum Sortieren von Erz,· ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine zum Fortbewegen der Teilchen unterschiedlicher Beschaffenheit auf einem gleichförmigen Fortbewegungsweg dienende Fördervorrichtung, eine zum Ermitteln der meßbaren Eigenschaft des einen Teilchentyps und zur Erzeugung von Steuersignalen dienende Abtastvorrichtung, eine zur Abgabe einer Vielzahl von Strömungsmittelströmen dienende Düsenvorrichtung, und durch eine Vielzahl auf die Steuersignale ansprechbarer Trennvorrichtungen, die dazu dienen, die Strömungsmittelströme wahlweise zum Auftreffen auf Teilchen vom einen Teilchentyp zu bringen und diese von Teilchen anderer Beschaffenheit abzutrennen und jeweils aus einem mit einem schwenkbar gelagerten Bogenglied gekoppelten Versteller bestehen, der dazu dient, das Bogenglied in

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Abhängigkeit von einem Steuersignal aus einer Normallage
in eine andere Lage zu verstellen, in welcher ein von einer Düse abgegebener Strömungsmittelstrom wahlweise zum Auftreffen auf ein Teilchen des gesuchten Teilchentyps bringbar ist.

Erfindungsgemäß wird daher eine neuartige, schnell und genau arbeitende Steuervorrichtung für Strömungsmittelströme vorgeschlagen, die aus einer Vielzahl von Bogengliedern in der Form von Bogenrohren besteht, durch die normalerweise eine Vielzahl von Strömungsmittelströmen vom Trennbereich weg abgelenkt werden. Die Bogenrohre sind schwenkbar gelagert, wodurch die bei der Steuerung der Strömungsmittelströme zu überwindenden Trägheitskräfte wesentlich herabgesetzt sind. Zum Aussortieren eines Teilchens wird ein Bogenrohr verstellt, d.h. aus dem natürlichen Weg des Strömungsmittels herausbewegt, so daß dieses auf das auszusortierende Teilchen aufprallen kann. Dadurch wird die Portbewegungsbahn des ausgewählten Teilchens verändert, so daß dieses in einen entsprechenden Auffangbehälter abgegeben werden kann. Da sich die Bogenrohre verhältnismäßig klein herstellen und schnell verstellen lassen, prallt das Strömungsmittel in
Form kurzer und präziser Impulse auf die gewünschten Teilchen auf und lenkt diese ab. Dieser Vorgang verläuft einwandfrei sowohl mit trockenen als auch mit nassen oder feuchten Teilchen.

Bei der Aussortierung verhältnismäßig kleiner
Teilchen wie z.B. Diamanten der oben· genannten Größe werden

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diese zweckmäßigerweise in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt und in einer Schicht mit einer Dicke von etwa Teilchengröße auf das Förderband aufgebracht. Auf andere Weise ist es äußerst schwierig, eine so dünne Schicht auszubilden, es sei denn, das Material ist völlig trocken, was jedoch nur schwer zu erreichen ist. Wenn jedoch das Material naß ist wie bei Beschickung des Förderbandes mit einer Aufschlämmung, wird der Fortbewegungsweg des Materials bei Abgabe am Ende des Förderbandes in erheblichem Maße beeinflußt, da ein großer Teil des Materials zum Anhaften an dem Förderband neigt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher die Verwendung eines perforierten Förderbandes in Form eines Siebförderbandes vorgeschlagen. Die Aufschlämmung wird vorzugsweise in Dicke der Teilchengröße auf das Siebförderband aufgebracht. Aufgrund des Siebförderbandes kann die Flüssigkeit beim Zuführen des Materials zum Abtast- und Trennbereich entzogen werden. Außerdem kann die Aussortierung der gesuchten Teilchen durch das Siebförderband hindurch bewerkstelligt werden. Das Förderband führt das Material an einer Abtastvorrichtung vorbei, in welcher eine Eigenschaft der gesuchten Teilchen wie z.B. die Strahlungsemission oder ggf. die Strahlung eines auf die Teilchen aufgebrachten Überzuges ermittelt wird, wie in der vorgenannten U.S. Patentschrift im einzelnen ausführlich offenbart ist. Die Bogenrohre sind unterhalb des Förderbandes angeordnet und werden durch die von der Abtastvorrichtung

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gelieferten Signale angesteuert, um ein flüssiges oder gasförmiges Strömungsmittel durch das Siebförderband hindurch zu leiten und die gesuchten Teilchen von diesem in einen Auffangbehälter abzulenken. Aufgrund dieser Anordnung werden die Schwierigkeiten vermieden, die sich dann ergeben, wenn die Teilchen einen vorbestimmten Fallweg aufweisen sollen. Bei Verwendung des Siebforderbandes können die Teilchen entweder im nassen, feuchten oder im trockenen Zustand zugeführt werden, und die Förderbandumlaufgeschwindigkeit kann innerhalb weiter Grenzen veränderlich eingestellt sein.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung und zeigt ein Bogenrohr in der Stellung, in welcher die abgegebenen Strömungsmittelströme normalerweise von dem Trenhbereich weg abgelenkt werden. Fig. 2 ist eine Fig. 1 ähnliche Darstellung, bei

der das Bogenrohr verstellt ist, so daß ein Strömungsmittelstrom auf ein gesuchtes Teilchen aufprallen und dessen Bewegungsweg verändern kann.

Fig. 3 ist ein seitlicher Aufriß einer zweiten Ausführungsform, die derjenigen der Fig. 1 und

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2 ähnlich ist, jedoch ein Siebförderband aufweist.

Fig. 4 ist eine teilweise schaubildliche Darstellung der Vorrichtung von Fig. 3·

In den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen ist schema* tisch eine Sortiervorrichtung nach der Erfindung dargestellt, die eine Vielzahl schwenkbar gelagerter Bogenrohre aufweist» mit denen normalerweise eine entsprechende Vielzahl kontinuierlich abgegebener Strömungsmittelströme abgelenkt werden. Die Bogenrohre sind um eine Schwenkachse in der Weise verstellbar, daß ein oder mehrere Strömungsmittelströme auf ein oder mehrere auszusortierende gesuchte Teilchen auftreffen. In den Figuren 3 und ¹J sind die konstruktiven Einzelheiten dieser Anordnung in Verbindung mit einem Siebförderband dargestellt, wobei die Ablenkvorrichtungen unterhalb des Förderbandes angeordnet sind und die gesuchten Teilchen nicht wie bei der in den Figuren 1 und 2 schemata, sch dargestellten Anordnung im freien Fall, sondern von dem Förderband selbst abgelenkt werden. Das Siebförderband ist besonders dann vorteilhaft, wenn wie oben erwähnt nasse oder aufgeschlammte oder feuchte Teilchen zugeführt werden, deren Bewegungsbahn im freien Fall bei Abgabe oder Abwurf von dem Förderband durch ihre Haft-'neigung beeinträchtigt werden würde. Die Anordnung ist insbesondere zweckmäßig zur Sortierung sehr feiner, in einer Aufschlämmung auf das Förderband aufgebrachter Teilchen wie z.B. zum Aussortieren, von Diamanten 5us anderen Stoffen.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Fördervorrichtung in Form eines Förderbandes 10 dargestellt, auf das das Erzmaterial aufgebracht wird, das dann in der schematisch durch den Pfeil 12 angedeuteten Fallebene bzw. Fallbahnebene abgeworfen wird. Die auszusortierenden gesuchten Stoffe weisen eine meßbare Eigenschaft auf, welche bei demaideren Material, das dem Förderband 10 . gleichzeitig zugeführt wird, nicht vorhanden ist. Beispiele derartiger Eigenschaften sind
Eigenstrahlung oder Fluoreszenz, die durch elektromagnetische Bestrahlung der Mineralien hervorgerufen wird, so daß diese wenigstens teilweise in einer kennzeichnenden Wellenlänge
fluoreszieren. Das kann beispielsweise dadurch geschehen,
daß die Teilchen teilweise mit einem flüssigen Fluoreszenzbelag versehen werden, wie im einzelnen in der vorgenannten U.S. Patentschrift offenbart ist. An der Fallbahnebene 12
befindet sich eine Abtastvorrichtung 14, die zeitlich in
bestimmter Weise anspricht, wenn ein gesuchtes Teilchen einen von vielen Abschnitten des Abtastbereiches in der Fallbahnebene 12 durchläuft, wobei jeder dieser Abschnitte jeweils
einem Bogenrohr zugeordnet ist.

Die Abtastvorrichtung gibt ein Signal an eine Bank doppeltwirkender Stellmotoren oder Versteller 16 ab, die
durch Gestänge mit schwenkbar gelagerten Bogenrohren 18 verbunden sind. Das Förderband ist typischerweise 76 bis 101
cm breit, so daß viele Versteller und Bogenrohre benötigt werden, um an einem beliebigen Punkt über die Breite des Förderbandes herabfallende Teilchen auszusortieren. Die

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Die Abtastvorrichtung 14 weist eine entsprechende Anzahl von Sensoren oder Empfängern auf, welche über die ganze Pallbahnebene 12 verteilt sind. Jeder Sensor entspricht dabei einem bestimmten Bogenrohr und tastet den dem Bogenrohr zugeordneten Bereich ab. Die Versteller 16 dienen zum Verschwenken der Bogenrohre 18 in die in Fig. 2 dargestellte Lage, sowie ggf. zum Rückstellen der Bogenrohre in die in Fig. 1 dargestellte Hormallage. Kontinuierliche Strömungsmittelströme werden von einem Sammelrohr 20 durch entsprechende Düsen 22 in die Einlaßenden der Bogenrohre 18 abgegeben. Im normalen Betriebszustand, der in Pig. I dargestellt ist und keiner Sortierung entspricht, befinden sich die Bogenrohre 18 in bezug auf die Strömungsmittelströme in einer solchen Lage, daß jeder Strom jeweils durch ein entsprechendes Bogenrohr 18 auf eine Ablenkplatte 2k abgelenkt wird, welche das Strömungsmittel von der Vorrichtung ableitet, In diesem Betriebszustand fallen die Erzteilchen entlang der Pallbahnebene 12 nach unten in einen Erzauffangbehälter 26. Sobald die Abtastvorrichtung l^l\ ein Teilchen ermittelt, das aus dem Gesamtgestein aussortiert werden soll, steuert er den entsprechenden Versteller 16 an. Der Versteller verschwenkt das mit diesem gekoppelte Bogenrohr 18 im.AbfcastbereLch von dem kontinuierlichen Strömungsmittelstrahl weg, so daß dieser unmittelbar auf daa gesuchte Teilchen auftreffen und dieses in den Mineralauffangbehälter 28 ablenken kann. Be;i einer Förderbandbreite von 101 cm sind'angenähert 520 Versteiler 16, Bogenrohre 18 und Diksen 22 vorgesehen,

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wobei die Abtastvorrichtung I^ eine gleich große Anzahl von Sensoren oder Empfängern, aufweist.- -. ^: '

In Trennvorrieiiturigen -z'um Aussortieren verhältnismäßig kleiner Teilchen wie z.B. Diamanten: der oben genannten Größe betragen die Mittenabstände der-Bogenrohre 18 etwa 2,1- mm:,, und jede Düse 22 gibt einen Wasserstrahl von angenähert 1,6 mm Durchmesser ab. Das Förderband ist beispielsweiseetwa 76 cm breit. "■' ■■ ,··...■■ ·:...·. . :

■ Aufgrund der Bogenrohre kann die Trenn- und Ablenkvorrichtung sehr schnell ansprechen, da die Bogenrohre ver- hältnisinäßig klein und mit geringem Gewicht hergestellt werden können, so daß sie sich vermittels eines elektromagnet!- sehen Verstellers l6 schnell verstellen lassen. · Außerdem werden, die Bogenrohre 18 in der in-Eig. 1- dargestellten Lage duFch den 'dui'ch sie hindurchtre'tenden Wasserstrahl in der dargestellten Ablenkstellung gehalten. Bei teilweiaer Ablenkunc des Bogenrohrs (gegen den Uhrzeigersinn in der Ansicht der Picuren 1 und 2) vermittels'.des Verstellers 16 begünstigen der durch die Düse 22 am Einlaßende des Bogenrohrs abgegebene Wasserstrahl und das noch im Rohr vorhandene und durch dieses hindurch zum Auslaßende strömende Wasser eine schnelle Ablenkung des Bogenrohrs 18: in die: Stellung der Fig. 2. Beim- Zurückbringen des. Bogenrohrs·:aus: der Ablenkstellung der· Fig. Z in die liormallage der Fig.. 1 vermittels des Verstellers 16 trägt der von- der Düse 22 abgegebene Strömungsmittelstrom zur/sehneilen Rückstellung, des.Bogen- ■ rohrs 18 bei, sobald das Bjogenrohreinlaßende in:,den- Strömungs-

tnittelstrahl eintritt.

Die in den Figuren 3 Und 4 in Einzelheiten därge* stellte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Sieb förderband 30, einer oberhalb des Förderbandes angeoi*d^Ä neten Äbtastvorrichtung 14 und den unterhalb des Förderbandes angeordneten Versteuern, die dazu dienen, die gesuchten Teilchen von dem Siebförderband abzulenken und diese nicht Wie in Fig* 1 nach Abgäbe vom Förderband aus der Ebene 11, des freien Falls abzulenken. Sogar Stoffe mit einer teil·* chehgröße Von 1,2 cm neigen im nassen Oder feuchttn Zttstaüd zum Haften an dem Förderband ^ wodurch ihre Fallbahn Verändert wird» Die Abtastvorrichtung 14 kann von beliebiger Ausbil** dung sein, muß jedoch in jedem Falle eine Vielzahl Übför die Förderbandsbreite angeordneter Sensoren oder Empfänger auf» weisen, mit denen die spezielle oder spezifische Eigenschaft der gesuchten Teilchen abtastbar ist. Beispiele für Abtast'⁴ Vorrichtungen sind in der vorgenannten U.S. Patentsohrift beschrieben. Diese weisen elektromagnetische Strahlungsempfänger, spektral ansprechende Sensoren^ ReflexionsSensoren, Radioaktivitätssensoren» thermomagnetische Sensoren oder dgl. auf. Die Beschaffenheit der jeweils verwendeten Abtastvorrichtung hängt in erster Linie von den Eigenschaften des zu Sortierenden Erzes ab.

Die Abtastvorrichtung 14 enthält eine Reihe einzelner Sensoren oder Empfänger, deren Anzahl Und gegenseiti'-ger Abstand von der Breite des Förderbandes und der Größe der auszusortierenden Teilchen abhängt, damit sich die

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seitliche Lage dieser Teilchen auf dem Siebförderband 30 oder bei der Anordnung nach den Figuren 1 und 2 in der freien. Fallbahnebene 12 ermitteln läßt. Außerdem" sind in der Abtastvorrichtung 14 entsprechende elektrische Schaltungen vorgesehen j mit denen die Ansprechsignale der Sensoren bei Anzeige eines gesuchten Teilchens ermittelt und in zeitlich abgestimmte Steuersignale umgesetzt werden, durah welche die Trennvorrichtung im geeigneten Zeitpunkt gesteuert und nach erfolgtem SortierungsVorgang wieder in ihren Ausgangszustand zurückgberacht bzw. zur Rückstellung freigegegeben wird. Entsprechende Vorrichtungen und Schaltungen sind in der vorgenannten IT.S. Patentschrift 3 472 375 beschrieben und dargestellt. Bei der in dieser Patentschrift beschriebenen Anordnung wird davon ausgegangen, daß das Erz mit einem fluoreszierenden Material behandelt worden ist und von einer Strahlungsquelle bestrahlt wird. Die von den gesuchten Erzteilchen emittierte kennzeichnende Strahlung wird von elektromagnetischen Strahlungsdetektoren wie z.B. einer Vielzahl von Photovervielfachern aufgefangen. Diese geben Signale an eine Verstärker- und Steuerschaltung ab, welche ihrerseits je nach der Anzahl und Lage der abgetasteten gesuchten Teilchen einen oder mehrere elektromagnetische Versteller betätigt. Entsprechend der vorgenannten U.S. Patentschrift verschwenken-däe Versteller Rohre, die durch biegsame Schläuche mi'if Einern Sammelrohr verbunden sind und einen Strömüngmittelstrom abgeben, durch den das oder die gesuchten Teilchen aus ihrer normalen Fallbahrt abgelenkt werden."

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Die Verwendung der Bogenrohre 18 ermöglicht eine dichtgedrängtere Anordnung der Trennvorrichtungen, wobei die biegsamen Schläuche der älteren Anordnung in Portfall kommen. Die Bogenrohre können beispielsweise vermittels der in der vorgenannten U.S. Patentschrift 3 472 375 beschriebenen elektromagnetischen Versteller betätigt werden. Die elektromagnetischen Versteller können auch in Gruppen 34 und 36 zusammengefaßt sein, die um angenähert 90° zueinander versetzt sind, wobei jeder Versteller doppeltwirkend ausgebildet ist und das gekoppelte Rohr in zwei Richtungen verstellen kann. Die versetzte Anordnung der Versteller ermöglicht eine kompaktere Anordnung, d.h. kleinere gegenseitige Rohrabstände. In diesem Falle betätigen die Versteller 34 das erste, dritte, fünfte usw. Bogenrohr, während die Versteller 36 das zweite, vierte, sechste usw. Bogenrohr betätigen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, verschwenkt der Versteller 34 im Betriebszustand das Bogenrohr 18 gegen den Uhrzeigersinn, so daß ein von der Düse 22 abgegebener Strömungsmittelstrom wie z.B. ein Wasserstrahl durch das Siebförderband 30 hindurchtreten und auf ein auf diesem befindliches Teilchen auftreffen kann. Bei Betätigung des Verstellers 34 im entgegengesetzten Sinn wird das Bogenrohr in seine Normalstellung zurückgebracht, in welcher es das Strömungsmittel ablenkt. Der Versteller 36 betätigt in entsprechender Weise das nächstfolgende Bogenrohr. Die zum Verstellen der Bogenrohre 18 dienende Anordnung kann auch in anderer Weise ausgebildet sein und beispielsweise aus einem Paar mit jedem

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Bogenrohr gekoppelter einfachwirkender Elektromagnetversteller bestehen j von denen der eine das Bogenrohr in der einen Richtung, und der andere dasselbe in der entgegengesetzten Richtung verstellt. Weiterhin-läßt sich auch ein einziger Versteller 3^ oder 36 zum Verschwenken des Bogenföhrs 18 gegen den Uhrzeigersinn vorsehen, wobei dieses vermittels einer Feder oder dgl. in seine Hormallage zurückgebracht wird. Bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung sind Gestängeverbindungen 38 und 4O an den jeweiligen Verstellner Jk und 36 vorgesehen. Diese Gestänge können aus Draht bestehen, der eine geringere Starke aufweisen kann, wenn jedes Rohr von Paaren einfachwirkender Versteller betätigt wird, da in diesem Falle beide Versteller lediglich auf Zug und nicht wie bei doppeltwirkenden Betrieb auf Zug und Druck arbeiten. Beim Sortieren verhältnismäßig feiner Teilchen ist natürlich erwünscht, daß die vielen nebeneinander angeordneten Versteller verhältnismäßig geringe Breitenabmessungen in Breitenrichtung des Siebförderbandes 30 aufweisen. Anstelle von Verstellern mit zylindrischen Spulen oder Wicklungen können auch Flachspulen verwendet werden, die auf verhältnismäßig dünne Trägerkörper gewickelt sind, damit ein geringer Mittenabstand der Versteller und der Bogenrohre 18 erhalten wird.

Jedes Bogenrohr 18 ist an einem Bügel ¹Jl befestigt, wobei die Gestänge 38 und 40 für die entsprechenden Rohrpaare bei 42 bzw. 43 an den Bügeln angelenkt sind. Im ein-

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zelnen sind die Gestänge 38 bei k2 mit den unteren Enden der Bügel des ersten, dritten, usw. Bogenrohrs verbunden, während die Gestänge HO bei *J3 mit den oberen Bügelenden des zweiten, vierten usw. liogenrohrs verbunden sind. Die Bogenrohre 18 tragen Lager- oder Schwenkringe kG, die drehbar auf einer Welle ¹JB gelagert sind. Die Lagerringe h€ befinden sich in einer solchen Lage an den Bogenrohren 18, in welcher sie die von den Düsen 22 abgegebenen Etrömungsmittelströi&e nicht behindern können. Der Halbmesser der Bogenrohre 18 ist so bemessen, daß die Strömungsmittelströme ausreichend stark abgelenkt werden, so daß sie nicht in Berührung mit dem Erz kommen können, wenn sich das Rohr in der in Fig.l dargestellten Iiormal-Ablenkstellung befindet, um jede unbeabsichtigte Aussortierung von wertlosem Material zu vermeiden. Der Hub jedes Verstellers 3** und 36 ist so bemessen, daß das obere Ende des Bogenrohrs 18 zum Aussortieren eines Teilchens um einen ausreichend großen Betrag aus dem Weg eines von einer Düse 22 abgegebenen StrömungsmittelStrahls herausbewegt wird. Die Anzahl der Bogenrohre 18 entspricht der Anzahl der Sensoren der Abtastvorrichtung 14, wobei diese die ganze Breite des Trennbereichs ausfüllen. Wenn das Siebförderband eine Breite von 76 cm aufweist und wie oben ausgeführt verhältnismäßig kleine Teilchen aussortiert werden sollen, werden über die Breite des Förderbandes angenähert 240 Bogenrohre 18 mit einem Mittenabstand von 3,1 mm vorgesehen.

In unmittelbarer Nähe der äußeren Oberfläche des

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Förderbandes 30 ist ein der Breite des Förderbandes entsprechender Auffangbehälter 5^ zur Aufnahme der durch die von den Düsen 22 abgegebenen Ströme abgelenkten Teilchen .vorgesehen. Das Sammelrohr 20 erstreckt sich ebenfalls über die ganze Breite des Förderbandes und trägt eine Vielzahl Düsen 22, deren Anzahl derjenigen der Bogenrohre 18 entspricht. Von den Düsen 22 werden natürlich Strömungsmittelströme ausreichend hoher Geschwindigkeit und Wucht oder Aufprallenergie abgegeben, um die gesuchten oder gewünschten Teilchen vom Siebförderband weg·in den Auffangbehälter 5^ abzulenken. Die jeweils benötigte Energie der Strömungsmittelströme j sowie der Abstand und die genaue Lage des Auffangbehälters 54 sind von Größe und Gewicht der auszusortierenden gesuchten Teilchen abhängig.

Bei Verwendung eines Siebförderbandes 30 insbesondere in Verbindung mit einer f/laterialaufschlämmung hat es sich als besonders zweckmäßig gezeigt, wenn der im Sortieroder Trennbereich befindliche Abschnitt des Förderbandes 30 unter d.em in Fig. 3 dargestellten Winkel θ ausgerichtet ist. Je größer der Winkel Θ, desto leichter lassen sich Teilchen von der Oberfläche des Siebförderbandes 30. abheben und in den Auffangbehälter 5*t ablenken.. Wenn dieser Winkel θ jedoch zu groß gemacht wird, neigen die Teilchen zur beschleunigten Fortbewegung in teilweise freiem Fall oder freier Rollbewegung entlang dem Siebförderband 30 nach unten, so daß ihre Fortbewegungsgeschwindigkeit zu hoch ist, als daß sie von den durch die Düsen 22 abgegebenen Strömen getroffen

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werden könnten. Andererseits wird mit kleinerem Winkel θ die zum Ablenken der Teilchen von dem Siebförderband erforderliche Kraft größer.

Mit nassem oder feuchtem Material ist der Verlauf der Bewegungsbahn von Teilchen, die von dem Förderband abgeworfen werden, praktisch nicht im voraus bestimmbar, so daß es verhältnismäßig schwierig ist, gesuchte Teilchen aus einem waagerechten Abschnitt des Siebförderbandes auszusortieren. Wenn jedoch das Förderband wie in Fig. 3 unter einem Winkel θ von beispielsweise angenähert ^5° geneigt verläuft, ist die Schwerkraftkomponente, mit welcher die Teilchen auf dem Siebförderband zurückgehalten werden, um angenähert 50 bis 80 % verringert . Daher ist zum Ablenken eines Teilchens von der Außenseite des Förderbandes eine geringere Kraft erforderlich; und gleichzeitig ergeben sich keine Schwierigkeiten mit dem Abtasten und Ablenken im freien Fall von dem Förderband abgeworfener Teilchen. Der Neigungswinkel des Förderbandes im Trennbereich begünstigt gleichzeitig die Abgabe der Teilchen in den Auffangbehälter 5^. Der unter einem Winkel geneigte Förderbandabschnitt kann unter Verwendung einer oder mehrerer Rollen 60, 61, die sich jeweils am oberen und unteren Ende des geneigten Abschnittes befinden, ausgebildet sein (wobei die Verwendung mehrerer Rollen den Vorteil hat, daß Richtungsänderungen des Förderbandes kleiner gehalten werden können).

Die Maschenweite des Siebförderbandes ist vorge geben durch die Größe der kleinsten, auszusortierenden Teil-

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ehen. wobei der Opt-inalwert dann vorliegt, wenn die kleinsten, gesucliten- Teilchen gerade noch auf dem Sieb förderband zurückgehalten werden. Mit größeren Maschenweiten ist der Wirkungsgrad der Strömungsmittelströme beim,Ablenken von Teilchen von den Förderband höher.

Zum Zwecke der Veranschaulichung wird im nachfolgenden ein Beispiel für die Konstruktion und den Betrieb der in den Figuren 3 und *l dargestellten Ausführungsform in der Anwendung auf das Aussortieren von Diamanten angegeben.

Hit bekannten Sortiervorrichtungen lassen sich Teilchen kleiner als 3,1 mm Durchmesser nicht aussortieren, und außerdem muß das zugeführte Material trocken sein. Beim Aussortieren von Diamanten und ähnlichen Mineralien ist es jedoch wirtschaftlich, verhältnismäßig kleine Teilchen bis su etwa 0,5 mm oder kleiner auszusortieren. Das auszusortierende Material muß zwar einen verhältnismäßig hohen Viert haben* damit das Aussortieren feiner Teilchen wirtschaftlich ist, jedoch braucht die Konzentration der Diamantenteilchen im Gesamtgestein nicht sehr hoch zu liegen, da vermittels der Erfindung eine wirtschaftlieh vertretbare Sortierung mit hohem Wirkungsgrad ausführbar ist. Zum Aussortieren von Diamanten in Teilchengrößen von 0,5 mm wird die Maschenweite des Siebförderbandes 30 angenähert 0,5 mm groß bemessene Das Gestein wird nach seinem Abbau zerkleinert und einer "Schwermedxentrennung" (heavy media separation) unterworfen, damit ein Material in der gewünschten Korngrößenverteilung erhalten wird. Dieses Material wird mit Wasser zu einer

Dispersion aufgeschlämmt, welche auf das Siebförderband aufgetragen wird. Zur Herstellung der Aufschlämmung werden beispielsweise 2 bis 5 Teile Wasser auf 1 Teil Material verwendet. Am Beschickungsende des Siebförderbandes 30 wird eine dünne Schicht des Materials ausgebildet, deren Dicke etwa der Teilchengröße entspricht. Die Maschenweite des Siebförderbandes liegt bei angenähert 0,5 mm, so daß die Aufschlämmung ohne Materialverlust entwässert werden kann. Die Breite des Siebförderbandes 30 beträgt angenähtert 76 cm, das Band besteht aus Draht aus rostfreiem Stahl von 0,33 mm

Stärke , und die Vorschubgeschwindigkeit beträgt angenähert 122 m/min. Die Mittenabstände der Bogenrohre 18 betragen angenähert 3,1 mm. Das gesuchte Material, in diesem Falle die Diamanten, werden vor der Aufschlämmung oder beim Aufschlämmen vorzugsweise mit einem fluoreszierenden Mittel beschichtet. . *

Die Abtastvorrichtung 14 ist in einem verhältnismäßig kleinen Abstand von der Materialschicht angeordnet, vorzugsweise so dicht als möglich, da die Bestrahlungsstärke mit dem Quadrat des Abstandes von dem Material abnimmt. Diese Strahlungseigenschaft ist ein nicht unerheblicher Grund dafür, die Sortierung von feuchtem Material im freien Fall aufgrund der dabei auftretenden nicht vorhersagbaren Bewegungsbahnon durch die erfindunffsgein.'iße Vorrichtung zu ersetzen, ine v'T dem Abtast- und Trennboreich liecende Förderbandlän<_"(. v/j rd ausreichend groß bemessen, um die Aufschlämmung in hinein feewünschten Maße entwässern zu können. Diese

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Länge ist natürlich je nach Material und Teilchengröße unterschiedlich, insbesondere da manche Stoffe schneller als andere entwässert' werden können. Bei der beschriebenen Vorrichtung reichen bei einer Förderbandvorschubgeschwindigkeit -von 122 m/min angenähert 1,83 m Förderbandlänge vor dem Abtast- und Trennbereich aus, um das Material ausreichend stark zu entwässern, es sei denn, das Beschickungsmaterial enthält Ton, der eine längere Entwässerungszeit erforderlich macht. Der Innendurchmesser jedes Bogenrohrs 18 beträgt angenähert 1,6 mm, und der Krümmungshalbmesser angenähert 5 cm. Der Drehpunkt auf der Welle 48 befindet sich auf einem Halbmesser etwa in der Mitte zwischen den Enden des Bogenrohrs l8.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche :

1. Sortiervorrichtung für Feststoffteilchen unterschiedlicher Beschaffenheit j von denen ein Teilchentyp eine bestimmte, meßbare Eigenschaft aufweist, insbesondere ζχχιλ Sortieren von Erz, gekennzeichnet durch eine zum Fortbewegen der Teilchen unterschiedlicher Beschaffenheit auf einem' gleichförmigen Fortbewegungsweg dienende Fördervorrichtung (lü, 30), eine zum Ermitteln der meßbaren Eigenschaft des einen Teilchentyps und zur Erzeugung von Steuersignalen dienende Abtastvorrichtung (1^), eine zur abgabe einer Vielzahl von Strömungsmit tels trörnen dienende üüsenvorr ichtung (20, 22) und durch eine VieLzahl auf die Steuersignale ansprechbarer Trenrivorrichtungen (Iu, 18, i'l - 'IU), die dazu dienen, die Ströwungsmitte Lst rcit.e wahlweise zun. Au ί'ι reffen auf Teilchen vom einen Te i. Lcherityp zu brin^;en und diese von Teilchen anderer Beschaffenheit abzutrennen und jewoiLs aus einem mit einem schwenkbar gelagerten Logon-il Leu (lci) gekoppelten Versteller (16, j'l, j5ü) bestellet), j er· dazu client., das Bogenglied in Abhängigkeit von ninem Steuersignal. au:j einer iiormallage in eine andere Lage zu verstellen, irr welcher ein von einer Düse (22) abgegebener otrüi, un; oi.ittels*troii. wahlweise zum Auftrei'fen auf ein Teilchen des gesuchten Teilchentyps bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die zum Fortbewegen der getrennten Teilchen, insbesondere

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Erzteilchen, auf einem gleichförmigen Fortbewegungsweg dienende Fördervorrichtung aus einem perforierten Förderband (30) besteht, durch welches hindurch die Strömungsmittelströme zum Auftreffen auf die Teilchen des gesuchten Teilchentyps bringbar sind. . ... ■

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (30) durch eine geneigte Trennzone hindurchgeführt, ist unü die Trennvorrichtungen (34-48) unterhalb des Förderbandes"in der Weise angeordnet sind, daß . die Strömun^srnittelströme durch die geneigte Trennzone hindurch abgegeben werden.

4. Vorrichtung nach einem der. Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bogenglied (l8) aus einem schwenkbar gelagerten ßogenrohr.besteht und jedes Bogenröhr unabhängig vermittele des durch das Steuersignal gesteuerten Verstellers (34, 36) in den Weg eines von einer Düse (22) abgegebenen Strömuncomittelstroms bzw. aus diesem heraus verstellbar ist.

b. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß), jedes Bogenglied (18) aus einem schwenkbar /gelagerten Bogenröhr besteht, das in 'der Normallage den von uer zugeordneten Düse (22) abgegebenen Strömungsmittelsti'c ;;. puf f <^;in["t und ab Lenkt, und axe mit. den Bogenrohren gekoppelten Versteller (34, 36) derart betätigbar sind, daß

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durch diese die Bogenrohre wahlweise aus dem Weg der Strömungsmittelströme herausbewegbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung aus einem Siebförderband (30) besteht, das durch eine geneigte Trennzone hindurchführbar ist, die Abtastvorrichtung (14) sich über die ganze Breite der Trennzone erstreckt, und die Trennvorrichtungen (34, - 4 8) sich auf der der Abtastvorrichtung (14) gegenüberliegenden Seite des Förderbandes (30) über die ganze Breite der Trennzone erstrecken und zur Abgabe von das Förderband durchdringender Strömungsmittelströme ausgelegt sind.

J. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtungen eine Vielzahl von Bogenrohren (18) aufweisen, durch welche die Strömungsmittelströme normalerweise hindurchtreten, und die wahlweise in eine Lage verschwenkbar sind, in der die Strömungsmittelströme das Förderband durchsetzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebförderband (30) vor der geneigten Trennzone durch einen praktisch ebenen Abschnitt hindurchgeführt und die Abtastvorrichtung (14) oberhalb der Trennzone angeordnet ist, und die Trennvorrichtungen (34-48) unterhalb der Trennzone angeordnet sind.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtungen aus einer Viel-~ zahl jeweils mit einem schwenkbar gelagerten Bogenrohr (18) gekoppelter und auf von der Abtastvorrichtung '(14) abgegebene Steuersignale ansprechbarer Versteller (34, 36) bestehen, durch welche jeweils angesteuerte Bogenrohre unabhängig voneinander in 'einen zugeordneten Strömungsinittelstrom oder aus diesem heraus verstellbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenrohre (18) in der'Normalsteilung" die diesen jeweils zugeordneten Strömungsmittelströme auffangen und ablenken und vermittels der gekoppelten Versteller (34, 36) in Abhängigkeit von Steuersignalen der Abtastvorrichtung (l4)wahlweise aus dem Weg der Strömungsmittelströme herausbewegbar sind.

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