-
Einrichtung zur Trennung von Materialien verschiedener elektrischer
Eigenschaften Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen verschiedener
Körper nach ihrer elektrischen Leitfähigkeit können nur zur Trennung mehr oder minder
einheitlicher Körper Verwendung finden, versagen aber ganz, wenn es sich um die
Trennung von Erzen mit Gangarten handelt oder überhaupt um Mineralien, Gesteine,
Kohlen, Hüttenprodukte oder -abfälle, welche keine homogenen Stücke bilden, weil
beim üblichen Abtasten an zwei Punkten es ganz vom Zufalle abhängig ist, ob der
Taster auf eine gutleitende oder schlechtleitende Stelle trifft. Auch dort, wo eine
Mehrzahl von Tastorganen angewendet wird, sind die einzelnen Tastorgane miteinander
in steifer Verbindung, so daß sie kaum besser wirken, als ein einziges, einheitliches
Tastorgan. Auch werden die Tastorgane gemeinsam vom gleichen Strom durchflossen.
-
Im Gegensatz hierzu werden gemäß vorliegender Erfindung die Tastorgane
(mit beweglichen und federnden Elektroden, z. B. Rädchen, besetzte Walzen oder Bürsten)
in einer Vielzahl derart angewendet, daß nicht nur jede Walze bzw. Bürste bzw. jedes
Rädchen unabhängig in seiner Bewegung ist, sonclern daß auch jede einzelne Elektrode,
mit denen die Walzen oder Bürsten als Elektrorlenträger besetzt sind, eine federnde
BewegUng ausführen kann, welche von der Bewegung des Elektrodenträgers unabhängig
ist.
-
Außerdem wird durch eine besondere Art der Schaltung die Möglichkeit
gegeben, mit Nicht- oder schlechten Leitern verwachsenes Gut von reinem Gute zu
trennen, so daß reines, verwachsenes und taubes Gut voneinander geschieden werden
kann.
-
Gemäß der Erfindung werden die Tastorgane oder Tasterpaare in einer
Mehrzahl gleichzeitig zur Anwendung gebracht, um so die verschiedene Leitfähigkeit
zwischen verschiedenen Punkten desselben Körpers zur Steuerung von mechanischen
Sortiervorrichtungen benutzen zu können.
-
Da der elektrische Leitwiderstand der einzelnen Mineralien (Ohm ccm)
schwankt, z. B. zwischen 0,003 für Bleiglanz und i X io$ für Zinkblende und
5 Xiol4 für Kalk, hat man ein Mittel in der Hand, 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 Meßger äten nicht mehr nachweisbar sind, so
genügt es, in bekannter Weise 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 I und II, welche verschiedene Leitfähigkeit aufweisen und auf
Grund
dieses Unterschiedes zu trennen sind. Man führt hintereinander zuerst das Mineral
l, dann (las Mineral Il 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 T relativ gut leitend, so wird durch die Taster der Stromkreis geschlossen
und durch diesen Stromkreis ein oller mehrere Relais ausgelöst, welche nun eine
mechanische Vorrichtung betätigen, z. B. eine verstellbare Klappe, «-elche den vom
Banale 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 Metalldrähte zu den verschiedenen Polen der
Stromquelle führen. Die Bürsten sind so beweglich gelagert, daß sie sich durch Wippen
der Form des durch die Kontaktstelle durchgeführten Körpers weitgehend anpassen
und auf diese Weise mit ihren Metalldrahtbündeln das Stück direkt abtasten. Solche
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:
i. Jede Elektrode ist für sich gefedert (; 4bb. Sa und 8b), und 2. 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 sich gefedert, gerade
oder als Winkelhebel ausgebildet, und die ganze Walze kann wieder in einzelne zylindrische
Scheiben unterteiir sein, welche durch getrennte Hebelaufhängung oller durch federnde
Verbindung untereinander einen weitgehenden Grad von Beweglichkeit gegeneinander
aufweisen. Anstatt in horizontaler Richtung kann das Ganze Iuich in einer schiefen
Ebene angebracht werden, und der Körper wird an einer Stelle der schiefen Ebene
durch die Abtastvorrichtung hindur chgleiten und dabei den Stromkreis schließen,
sofern er ein guter Leiter ist. In allen 5'ällen betätigt der geschlossene Stromkreis
entweder direkt oder mit Hilfe von Rela.is 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 «erden, 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 Materialgemische
auf diese Weise trennbar sind.
-
Auch kann man in derselben Abtastapparatur die einzelnen Taster oder
Tastergruppen durch Widerstände W,-W, (der Abb. i, z 3, 4) miteinander leitend verbinden
und die Tastergruppen noch an verschiedene Stromquellen anschließen (Abb. i).
-
Dadurch wird erreicht, daß man entsprechend den Kirchhoffschen Regeln,
betreffend die Stromverzweigung in der gleichen Apparatur, verschiedene Stromstärken
erhält, je nachdem, ob ein reiner Leiter oder ein mit Nichtleitern verwachsener
Leiter durch die Scheideapparatur hindurchgeht. Es kann also bei dieser Anordnung
beispielsweise reines Erz von reich verwachsenem Erz, von arm verwachsenem Erz und
taubem Material getrennt werden.
-
Eine derartige Tastergruppe, der Einfachheit halber aus sechs Tastern
bestehend, ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Abb.
i das Schaltungsschema einer solchen Tastergruppe, während in den Abb. 2 bis 4 die
Wirkungsweise der Tasterkombination veranschaulicht ist.
-
Die Tasterpaare i, 2, 3 federn gegeneinander, so daß sie das durchgehende
Material von allen Seiten abtasten.
-
Die Tasterpaare sind an besondere Stromquellen i', z' und 3' (Akkumulatoren,
Umspannerwicklungen o. 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
1II' leitend verbunden, welche ein Vielfaches des Widerstandes des auszuscheidenden
Erzes betragen müssen. Kommt, wie in Abb. Z veranschaulicht, ein Körper zwischen
die Fühler, der ein solches Stückchen Erz enthält, daß zwei benachbarte Fühler i"
und a" überbrückt werden, während der übrige Teil des Körpers aus Nebengestein besteht,
so geht der Strom
zwischen ia-,b den Weg über E, W, und W,
zu ib.
-
Der Strom zwischen 2" und 2b geht über E, Ir', und W, und der Strom
zwischen 3a - - -31, über W,;, F und W,>, so daß im ganzen sechsreal der Widerstand
Pf' durchflossen wird.
-
Bei der Stellung (Abb.3), wo das gutleitende Erz die Taster i-i überbrückt,
zeigt sich folgender Stromverlauf: Zwischen i-i der Widerstand E, - 2-2 - - E, f
i' 1 und 1-f'4, - 3-3 - - fJ"", E und TV:,' mithin muß also der Widerstand
nur viermal durchflossen «-erden.
-
Bei lern Falle nach Abb. 4., bei welchem das Erz an drei Fühlern anliegt,
zeigt sich folgender Stromverlauf: Zwischen i-i der Widerstand E, - 2-2 - - Wi,
E, - 3-3 - - Wo, E, W g,
in Summa also dreimal TV.
-
Der Stromimpuls ist sonach im dritten Falle (Abb. d) bedeutend größer
als im ersten Falle (Abb.2), während Fall 2 (Abb.3) in der Mitte zwischen beiden
liegt.
-
In den Abb. 6 bis io sind weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht.
-
In Abb. 6 bringt das Transportband .a. 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; aufgehängt sind. Damit sich die
Walzen nicht berühren können, schlägt der Hebelarm 7 an einem Anschlag 8 an. - Das
zu scheidende Stück wird also direkt durchge g walzt, ist es leitend, so entsteht
Stromchluß Und "wird das leitende Stück von der s s
äerieigten Abfallrinne
c9 seitwärts schief ausgeschwenkt (Abb. 6, Grundriß).
-
Abb.7 zeigt den Durchfall des Gutes in vertikaler Richtung durch beweglich
gelagerte Bürsten io, deren entweder nur vier (Grundriß a) oder eine größere Anzahl
(Grundriß h) um eine vertikale Achse angeordnet sind. Die Bürsten, welche entweder
aus einem einheitlichen Elektrodenbehälter bestehen oder «-elche in einzelne, gegeneinander
bewegliche Elektronenreihen unterteilt sind, sind wieder um bewegliche Hebel i i
aasschwenkbar gelagert, so daß sie sich der Größe und Form des durchfallenden Stückes
weitestgehend anpa-#sen können. in Abb.Ba und 8b sind Einzelheiten der Bürsten-
oder Walzenkonstruktion veranschaulicht, aus welchen zu ersehen ist, wie die einzelnen
Fühler (Elektroden) durch Aufhangfedern 13 oder Druckfedern 14. sich elastisch der
Form des durchgleitenden Stückes anpassen oder sich durch Schwenken um einen Drehpunkt
der Oberfläche des Stückes anpassen (Abb.8b).
-
Abb. g zeigt Elektrodenrädchen 15, die wieder elastisch schwenkbar
auf steifen oder biegsamen NVellen montiert werden können.
-
Die Abb. io veranschaulicht die Kombination von einzeln nachgebenden
Rädchen 16 mit auf einer biegsamen Welle 17 zu einer Walze vereinigten Rädchen 18.
Die Vorrichtungen zum Ausschwenken bzw. Ablenken der abgetasteten Stücke nach Passieren
der Tastorgane sind beliebig.
-
Eine sehr gute und vollkommene Abtastmöglichkeit ergibt sich aus der
Kombination einer Walze mit einer ebenen oder gebogenen Bürste. Derartige Ausführungsbeispiele
sind in den Abb. iia und iib schematisch veranschaulicht.