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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien voneinander mit einem drehbaren Hohlkörper, von dessen Wandaufbau zumindest ein Teil durchgehende Öffnungen aufweist, sowie Zuführelementen zum Einführen der zu trennenden Materialien und Einrichtungen zum Entfernen von getrennten Bestandteilen.
Der Begriff "Material" ist in diesem Text in seinem weitesten Sinne aufzufassen, so dass beispielsweise auch die faserigen Materialien darunter fallen.
In zahlreichen Industriezweigen werden die flüssigen und festen Phasen von Trüben, Schlämmen, Suspensionen und ähnlichen Materialien getrennt, d. h., das Material wird filtriert. Eine solche Aufgabe ist z. B. in der Arzneimittelindustrie beim Abtrennen der beim Denaturieren von tierischen Organen entstandenen koagulierten Körner von der Flüssigkeit oder beim Herausfiltrieren der stückigen festen Stoffe, wie Rinderlungenabfälle und extrahierten Heilpflanzenteilchen, von der Extraktbrühe im Laufe der auf die Extraktion von tierischen Organen oder technischen bzw. industriellen Pflanzen folgenden Trennung der festen und flüssigen Phasen, des sogenannten Vor-
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zum Zweck, dass die Filterleistung der den Obstsaft rein filtrierenden bzw. blankfiltrierenden
Vorrichtung erhöht und die Betriebsstörungen vermindert werden können.
Bei der Lösung von Um- weltschutzproblemen wird die Bedeutung des raschen und einfachen Herausfiltrierens der stückigen festen Stoffe aus behandeltem und unbehandeltem Abwasser immer grösser.
Verschiedene landwirtschaftliche Produkte müssen vor ihrem Aufarbeiten von den an ihnen haftenden Verunreinigungen befreit werden, weil sonst die Verarbeitungsvorrichtungen verstopfen würden und die Verunreinigungen einen vorzeitigen Verschleiss und eventuell Infektionen herbei- führen würden. Die Reinigung vor der Verarbeitung erfolgt durch Waschen in einer Waschvorrichtung. So können von der Oberfläche des Produktes das anhaftende Bodenmaterial und die Spritzmittelrückstände, aber auch ein grosser Teil der infizierenden Materialien der Oberfläche am einfachsten entfernt werden, wofür die Reinigung der Kartoffeln vor ihrer Verarbeitung bei der Spirituosen/Stärke-Herstellung und das Vorwaschen der Zuckerrüben, der Tomaten und des Obstes Beispiele sind.
Aus den Fasern der beim Zerkleinern von landwirtschaftlichen Produkten entstandenen Breie bzw. Pasten, dem sogenannten Treber, können die wertvollen Stoffe durch Waschen entfernt und die Fasern gesondert gesammelt werden. Beispielsweise bei der Kartoffelstärkeherstellung wird aus den in einen Brei oder eine Paste überführten Kartoffeln die Stärke mit Hilfe von Waschsieben durch Auswaschen vom Treber entfernt.
In zahlreichen Industriezweigen besteht ein Bedarf am Klassieren von körnigen, beispielsweise zerkleinerten stückigen, festen Materialien und Granulaten, nach der Korngrösse in der Weise, dass die Körner im Laufe der Trennung nicht weiter zerkleinert werden. In zahlreichen Fällen sind Reinigungsaufgaben zu lösen. So müssen aus von Trockenvorrichtungen herkommenden festen Materialaggregaten vor dem Weiterverarbeiten und gegebenenfalls Verpacken die Verunreinigungen, beispielsweise Holzspäne, Stoffasern, Papierstücke und nach dem Zerkleinern zusammengeklebte grössere Körner, entfernt werden. In diesem Falle besteht im allgemeinen kein Bedarf am Klassieren.
In der NL-PS Nr. 7511926 ist eine Filtriervorrichtung, welche eine in einem geschlossenen Gehäuse angeordnete Trommel von liegender Zylinderform mit durchlöchertem Wandaufbau, in welcher eine zentrale Mulde sich erstreckt, hat, beschrieben. In der Mulde sowie im Trommelraum ausserhalb der Mulde ist je eine Förderschnecke. Das feuchte Material wird unter die Mulde eingeführt und ein Teil des festen Materials wird von der äusseren Schnecke in die Mulde fallen gelassen und ein anderer Teil vorgeschoben, wobei die flüssige Phase durch die durchlöcherte Wand der Trommel hindurchfliesst. Die in der Mulde befindliche Förderschnecke führt das Material kontinuierlich zur Materialeinführungsstelle zurück, wodurch die Verweilzeit eines Teils des Materials in der Vorrichtung erhöht werden kann.
Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass die Förderschnecken das Material verschmieren und beschädigen, sozusagen durch die Öffnungen durchpassieren, wodurch seine Qualität verschlechtert wird. Pastenartige, schmierbare und breiige Materialien können mit dieser Vorrichtung nicht filtriert werden, weil sie die Durchlöcherungen verstopfen, indem keine kontinuierliche Reinigung der Siebfläche sichergestellt
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waschen, oder zum Klassieren von festen körnigen und/oder stückigen Materialien, insbesondere im Schwerkraftfeld, nach der Korngrösse und/oder Absondern von festen, insbesondere verunreinigen- den Bestandteilen von solchen Materialien, welche von einfacher Konstruktion ist, in welcher während der Filtrier-, Sieb-bzw.
Wascharbeitsgänge das Material schonend bewegt wird und nicht gebrochen und nicht abgerieben wird und welche auf einer kleinen Grundfläche mit günstigen
Betriebsparametern, beispielsweise niedrigem Energieaufwand und grosser Trennkapazität zu betreiben ist und gegenüber Verstopfung nicht empfindlich und gut zu reinigen ist, zu schaffen.
Das obige wurde erfindungsgemäss in erster Linie dadurch erreicht, dass der Hohlkörper zwei Abschnitte aufweist, von denen der erste Abschnitt eine um eine geometrische Längsmittelachse drehbare, liegend angeordnete, pyramidenstumpfförmige oder kegelstumpfförmige, zweckmässig waagrechte oder nahezu waagrechte Trommel aufweist, deren Seitenfläche (n) zumindest zum Teil von einem Filter oder Sieb gebildet wird bzw.
werden, durch deren kleinere Stirnplatte ein Materialeinführungsrohr in sie mündet oder in ihren Innenraum geführt ist und deren grössere Stirnplatte eine in bezug auf die geometrische Längsmittelachse exzentrisch angeordnete Öffnung aufweist, an welch letztere der mit dem ersten Abschnitt des Hohlkörpers zusammen drehbare zweite Abschnitt des Hohlkörpers mit mindestens drei, zweckmässig länglichen, ineinander mündenden prismenförmigen Gliedern mit vieleckigem Grundriss, deren Seitenflächen zumindest zum Teil von einem Filter oder Sieb gebildet sind und deren geometrische Längsmittelachsen zusammen eine Zickzacklinie bilden und die geometrische Längsmittelachse der Trommel, welche die gemeinsame Drehachse der zwei Abschnitte des Hohlkörpers ist, ausserhalb der Trommel schneiden, angeschlossen ist.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden beispielhaften Darlegungen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert : Hiebei sind Fig. 1 ein schematischer senkrechter Schnitt durch die geometrische Längsmittelachse einer dem Filtrieren dienenden vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 die Darstellung des Filterteils der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie B-B, Fig. 3 die Darstellung des Filterteils der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie C-C, Fig. 4 die Darstellung des Filterteils der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie D-D, Fig. 5 die Darstellung des Filterteils der in der Fig. l dargestellten Vorrichtung im Querschnitt längs der Linie E-E, wobei in den Fig.
3 bis 5 der besseren Übersicht halber das Gehäuse und die andern Vorrichtungsteile weggelassen sind, Fig. 6 eine schematische Darstellung einer der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ähnlichen, jedoch in erster Linie dem Waschen dienenden Vorrichtung, ebenfalls in senkrechtem Längsschnitt, Fig. 7 das Prinzipschema des Filterteils der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in kleinerem Massstab, Fig. 8 das Schema der vereinfachten Bewegungsbahn des Materialaggregates in der in der Fig. 7 dargestellten Vorrichtung, Fig. 9 eine schematische Darstellung einer der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ähnlichen, jedoch dem Klassieren von trockenem körnigem Material dienenden Vorrichtung, ebenfalls in senkrechtem Längsschnitt, und Fig. 10 ein Detail einer Variante der in der Fig. 9 dargestellten Vorrichtung.
In der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Filtriervorrichtung weist ein Gehäuse-l-eine ebene Bodenplatte --2--, ebene Stirnwände --3, 4--, ebene Seitenwände-5, 6- (Fig. 2) und einen Deckel --7-- auf. Die Bodenplatte --2-- bildet gleichsam ein Sammelbecken. Im Gehäuse - ist ein Hohlkörper --8-- angeordnet. Dieser hat zwei Abschnitte, welche in der Längsrichtung der Vorrichtung aufeinanderfolgen : Einen ersten Abschnitt --1-- und einen zweiten Abschnitt Der erste Abschnitt --1-- hat eine liegend angeordnete pyramidenstumpfförmige Trommel --9--, während der zweite Abschnitt --II-- drei prismenförmige Glieder --10, 11, 12-mit vieleckigem Grundriss aufweist.
Die Trommel --9-- und die prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- sind aneinander starr angeschlossen, sie münden ineinander und haben eine gemeinsame waagrechte geometrische Drehachse --X-- (ist in der Fig. 1 mit einer strichpunktierten Linie markiert). Im ersten Abschnitt --1-- des Hohlkörpers --8-- gehen je nach der jeweiligen konkreten Aufgabe das Entwässern, Filtrieren und Auswaschen vor sich, während im zweiten Abschnitt des Hohlkörpers --8-- das Nach- bzw. Abwaschen (Auswaschen), Entwässern und das Abführen bzw.
Austragen des festen Materials erfolgen.
Die kleinere Stirnplatte --13-- der Trommel --9-- ist der Stirnwand --3-- des Gehäuses
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welches eine Antriebskette --31-- geführt ist. Diese Antriebskette-31-- wird von einem andern Kettenrad-32-, welches auf die Welle eines elektrischen Antriebsmotors --33-- aufgekeilt ist, angetrieben.
Zum Abwaschen sowohl der äusseren als auch der inneren Flächen der Filter --18-- bzw., wenn die gestellte Aufgabe das Abwaschen (Reinigen) von stückigem festem Material oder beispielsweise das Herauswaschen von körnigem oder faserigem Material. aus einem breiigen oder pasten-
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angeordnet.Glieder --12, 11, 10-- verlaufende Verteilungsrohre --36, 37, 38-- sowie ein an das letztgenannte - 38-dieser Verteilungsrohre-36, 37, 38-- in das Innere der Trommel --9-- geführtes Verteilungsrohr --39-- angeschlossen sind, wobei der Anschluss der Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-aneinander durch deren entsprechende Biegsamkeit sicherstellende Gelenkverbindungen --41-- ausgeführt ist, angeordnet.
Die Waschflüssigkeit, wie Wasser, kann in der Richtung des Pfeils a durch das durch den Kasten --20-- hindurchgeführte Waschflüssigkeitseinführungsrohr --35-- und die Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-- geleitet werden. An die Verteilungsrohre --36, 37,38, 39-sind Sprühdüsen --40-- angebracht.
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im Inneren des Gehäuses --1-- verlaufenden Verteilungsrohr --43--, an welches Sprühdüsen--44-- angebracht sind, angeordnet. Die Waschflüssigkeit, wie das Wasser, zu diesem äusseren Waschen kann in der Richtung des Pfeils b in das Verteilungsrohr --43-- des äusseren Waschmechanismus --47-- geleitet werden.
Vom tiefsten Teil der Bodenplatte --2-- mündet ein Rohrstutzen --45-- nach aussen. Durch diesen kann das verunreinigte Wasser (Filtrat) aus der Vorrichtung entfernt werden.
Gemäss den Fig. 3 bis 5 sind die Querschnittsabmessungen der prismenförmigen Glieder --10,
11, 12-- bei Beibehaltung der regelmässigen Sechseckform von der Trommel --9-- zum Kasten - -20-- hin stetig verringert.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung stimmt mit der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten grösstenteils überein, weswegen die bereits geschilderten Konstruktionselemente der besseren Übersicht halber nur, soweit es zum Verständnis notwendig ist, mit (den bereits verwendeten) Bezugsziffern bezeichnet sind. Abweichungen bestehen der mit der in der Fig. 6 dargestellten Vorrichtung zu lösenden Aufgabe entsprechend einerseits in der Ausführung des inneren Waschmechanismus und anderseits hinsichtlich der Entfernung des verunreinigten Wassers.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dient nämlich in erster Linie der Reinigung von stückigem festem Material durch Waschen oder dem Herauswaschen von festem körnigem Material und/oder Fasermaterial, beispielsweise aus breiigem bzw. pastenförmigem Material. Der innere Waschmechanismus besteht aus zwei Teilen. Ein Waschmechanismus --48-- verläuft nur in den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- mit vieleckigem Grundriss des hohlkörpers --8--, d.h. im zweiten Abschnitt --II-- desselben und besteht aus den Verteilungsrohren --36, 37, 38-- und dem Waschflüssigkeitseinführungsrohr --35--.
Die Verteilungsrohre --36, 37, 38-- sind wieder mit Sprühdüsen --40-- versehen und mit Gelenkverbindungen --41-- aneinander angeschlossen. Ein Waschmechanismus --49-- dient dem inneren Waschen der Trommel-9-, d. h. des ersten Abschnittes --I-- des Hohlkörpers --8--. Dieser hat ein in einem Flüssigkeitsverteilungsorgan --51--, wie einer Düse, endendes Waschflüssig- keitseinführungsrohr --50--, welches innerhalb eines dem Zuführen einer Trübe bzw. eines Schlammes dienenden Materialeinführungsrohres --52-- mit diesem konzentrisch im Inneren der Trommel - 9-- geführt ist. Vor dem Flüssigkeitsverteilungsorgan --51-- ist eine bogenförmige Leitplatte - angeordnet.
Die Längsachsen der Waschflüssigkeits- und Materialeinführungsrohre --50, 52-- fallen mit der geometrischen Drehlängsmittelachse --X-- zusammen.
Bei dieser Ausführungsform besteht die Bodenplatte --2-- aus zwei Teilen --2a, 2b--, von welchen beide muldenförmig sind und an deren tiefsten Stellen aus ihnen Rohrstutzen --54, 55-nach aussen münden. Der eine Teil --2a-- der Bodenplatte --2-- ist unter dem zweiten Ab- schnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- und der andere Teil --2b-- der Bodenplatte --2-- ist
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unter der Trommel --9--, d.h. unter dem ersten Abschnitt --I-- des Hohlkörpers --8-- angeord- net, was dem getrennten Sammeln der aus den beiden Abschnitten--I, Ii-- des Hohlkörpers --8-austretenden Filtrate dient.
Die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist für den Fall eines grösseren Waschflüssigkeitsbedarfes als die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte ausgelegt, weswegen die Einführung der inneren Waschflüssigkeit auf zwei Stellen geteilt vorgesehen ist. Der grössere Teil der Waschflüssigkeit wird durch das Waschflüssigkeits- einführungsrohr --50-- der Trommel --9-- eingeführt, da der grössere Teil der Verunreinigung sich an der Oberfläche der Trommel --9-- abscheidet. Mit dem im Teil --2b-- der Bodenplatte - 2-- angeordneten Rohrstutzen --55-- ist über eine Leitung --58--, in welche ein Absperrschieber --58a-- eingebaut ist, ein Kanal --57-- verbunden.
Von dieser Leitung --58-- zweigt eine Zweigleitung --59--, in welche ebenfalls ein Absperrschieber --59a-- sowie eine Pumpe - eingebaut sind, ab. Die in höherem Masse verunreinigte Waschflüssigkeit wird gesondert vom Teil --2b-- der Bodenplatte --2-- durch den Rohrstutzen --55-- und entweder über die Leitung --58-- zum Kanal --57-- oder über die Leitung --58-- und die Zweigleitung --59-mittels der Pumpe --56-- zum Ort des Aufarbeitens entfernt.
An den am andern Teil --2a-- der Bodenplatte --2--, d.h. unter dem zweiten Abschnitt --II-- de Hohlkörpers --8-- angeordneten Rohrstutzen --54-- ist eine Leitung --60--, in welche ein Absperrschieber --60a-- eingebaut ist und welche über eine Pumpe --63-- mit einer in das Waschflüssigkeitseinführungsrohr --50-- des Waschmechanismus --49-- mündenden Rezirkulationsleitung --64--, in welche ebenfalls ein Absperrschieber --64a-- eingebaut ist, verbunden ist, angeschlossen. Von der genannten Leitung - zweigt eine Zweigleitung --6--. in welche ebenfalls ein Absperrschieber --61a-- eingebaut ist und welche mit einem Kanal --62-- verbunden ist, ab.
Das vom zweiten Abschnitt-II--
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den Rohrstutzen --54--, die Leitung --60-- und die Zweigleitung --61-- entfernt werden; von dieser Zweigleitung --61-- kann es durch die Schwerkraft in den kanal --62-- abfliessen. Das vom zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- herausfliessende Filtrat (Waschflüssigkeit), welches verhältnismässig weniger verunreinigt ist, bzw. ein Teil desselben kann auch von der Leitung --60-- mittels der Pumpe --63-- in die in das in die Trommel --9-- mündende Wasch-
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eine Waschflüssigkeitszuführungsleitung --65-- zum Zuführen von reiner Waschflüssigkeit, wie reinem Waschwasser, in welche ebenfalls ein Absperrschieber --65a-- eingebaut ist, angeschlossen.
Zum äusseren Waschen ist der bei der Fig. 1 abgehandelte äussere Waschmechanismus --47-- angeordnet.
Die in den Fig. 1 bis 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind geschlossen. Geschlossene Vorrichtungen werden zweckmässig dann verwendet, wenn die Temperatur der zu trennenden Trübe bzw. des zu trennenden Schlammes oder der zu trennenden Suspension derart ist, dass aus der Flüssigkeit Dämpfe frei werden können. Bei der geschlossenen Ausführung verhindert der Deckel --7-- das Ausströmen des Dampfes (Dunstes), wobei er sich abscheidet und an den Seitenwänden herabrinnt und zusammen mit der Waschflüssigkeit (Filtrat) austritt.
Das Nachbefeuchten des in den Kasten --20-- gelangten entwässerten festen Materials wird teils durch den Deckel --7-- und teils durch die halbringförmigen Wände --25, 26-- verhin- dert ; die lichte Weite der halbringförmigen Wände --25, 26-- ist kleiner als der Aussendurchmesser der Scheiben --22, 23-- des Kastens --20--. Die Stirnflächen der inneren Scheibe --23-- und der halbringförmigen Wände --25, 26-- gleiten während des Drehens aufeinander.
Die Wirkungsweise der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist beispielsweise im Falle, dass die gestellte Aufgabe das Entwässern einer Trübe, eines Schlammes, einer Suspension oder eines ähnlichen Materials, d. h. die Trennung von flüssigen und festen Phasen durch Filtrieren ist, wie folgt.
Das Material wird in der Richtung des Pfeils c durch das Materialeinführungsrohr --17-in das Innere der den ersten Abschnitt --1-- der Vorrichtung bildenden Trommel --9-- geführt.
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Der Hohlkörper --8-- wird vom Antriebsmotor --33-- mit gleichmässiger Winkelgeschwindigkeit w um die geometrische Längsmittelachse --X-- gedreht. Hier tritt ein bedeutender Teil der Flüssigkeitsphase des Materials durch das den Mantel bildende Filter --18-- in der Richtung der Pfeile d aus und fliesst an der muldenförmigen Innenfläche der Bodenplatte --2-- zum zugehörigen Rohrstutzen --45--. Das zurückgebliebene feste Material, dessen Feuchtigkeitsgehalt natürlich noch nennenswert sein kann, gleitet an der Innenfläche des.
Filters --18-- stetig zur Öffnung - von regelmässiger Sechseckform der grösseren Stirnplatte --14-- der Trommel --9-- hinunter.
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bildenden aus den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- bestehenden Teil desselben wird als Ergebnis der Drehung um die geometrische Längsmittelachse --X-- das vom ersten Abschnitt --I-kontinuierlich kommende feuchte Feststoffaggregat vereinfacht in einer scheinbaren Spiralbahn kontinuierlich geteilt zu einer Bewegung in zwei Richtungen (nach vorn und hinten) gezwungen, wobei es an der ebenen Fläche aus einer bestimmten Höhe immer wieder zurückrutscht, und wegen der Bewegung in mehr Richtungen kann sich weder im ersten Abschnitt --I-- noch im zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- eine Materialschicht von konstanter und gleichmässiger Dicke ausbilden.
Das vereinfachte Schema der Bewegung des Materialaggregates im Hohlkörper
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Richtungen kontinuierlich die Innenfläche des Filters --18-- und verhindert dessen Verstopfen, d. h., dass die Filterfläche ständig erneuert wird, also die Vorrichtung selbstreinigend ist, so dass für die Reinigung der Filterfläche nicht gesorgt werden muss. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen für denselben Zweck zur Erreichung der gleichen Leistung eine spezifisch geringere Filterfläche erforderlich.
Im Hohlkörper --8-- ist übrigens dank der Bewegung des Materials in mehr Richtungen die Verweilzeit erhöht, wodurch die Wirksamkeit der Entwässerung erhöht ist, wobei die Entwässerung im notwendigen Masse im zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- während der langen Verweilzeit auch ihr Ende erreichen kann.
Die Materialbewegung in mehr Richtungen ist auch die Ursache davon, dass die Vorrichtung eine Pufferwirkung (ausgleichende Wirkung) ausübt. Demzufolge gleichen sich die etwaigen Zuführungsstörungen der Trübe bzw. des Schlammes oder der Suspension aus, die Vorrichtung ist also gegenüber Ungleichmässigkeiten des Beschickens nicht empfindlich.
Die oben beschriebene Aufgabe ist lediglich das Entwässern. Zum Betrieb des inneren Waschmechanismus --46-- und des äusseren Waschmechanismus --47-- während des eigentlichen verfahrenstechnischen bzw. technischen Arbeitsganges kommt es also nicht ; die Waschmechanismen sind nur nach der Beendigung des Entwässerns zum "Abspülen" der Filter --18-- zu verwenden. Dabei können der innere Waschmechanismus-46-und der äussere Waschmechanismus --47-- ent- weder gleichzeitig oder einzeln verwendet werden.
Insofern als das Abwaschen von verunreinigtem stückigem Material (Reinigung durch Be-
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breiigen bzw. pastenförmigen Materialaggregat, die Aufgabe ist, wird die Vorrichtung wie oben beschrieben betrieben, jedoch zusätzlich kontinuierlich auch der innere Waschmechanismus --46-betrieben.
Im ersten Abschnitt-I-des Hohlkörpers-8-- kann je nach der Ausbildung des Filters --18--, welches beispielsweise ein Feinsieb, ein Grobsieb oder ein Gitter sein kann, schon ein bedeutender Teil der Abwasch- bzw. Trennaufgabe (vielfach sogar auch etwa 80% derselben) verwirklicht werden, die sofortige rasche Entfernung der gröberen verunreinigenden Stücke, wie Kies und Boden, kann mit Hilfe der betreffenden Verteilungsleitung --39-- des inneren Waschmechanismus --46-- und der an diese angebrachten Sprühdüsen --40-- durchgeführt werden.
Im zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- wird dann mit durch die mit den Sprühdüsen - versehenen betreffenden Verteilungsrohre --36, 37, 38-- eingeführter Waschflüssigkeit, wie Wasser, der weitere Abwascharbeitsgang, d. h. die volle Reinigung bzw. Abtrennung durchge-
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führt. Wenn die Waschflüssigkeitszufuhr ausgesetzt wird, ist auch das völlige oberflächliche Ent- wässern des festen Materials im zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- erreichbar.
Der Lösung von Aufgaben, für welche grosse Waschflüssigkeitsmengen erforderlich sind, dient wie bereits erwähnt die in der Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vor- richtung. Durch das Waschflüssigkeitseinführungsrohr --50-- des in die Trommel --9-- führenden inneren Waschmechanismus --49-- erfolgt das Einführen des grösseren Teils der Waschflüssigkeit in den ersten Abschnitt --II¯- des Hohlkörpers --8- und dementsprechend geht in diesem das
Absondern des entscheidenden Anteils der Verunreinigungen bzw. des wertvollen Materials vor sich.
Auch in diesem Falle sind die Richtungen der Einführung der reinen Waschflüssigkeit, wie des reinen Wassers, in die inneren Waschmechanismen --48, 49-- (der Waschmechanismus --48-- verläuft durch den zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8--) mit den Pfeilen a bzw. die
Richtung der Einführung des zu reinigenden bzw. auszuwaschenden Materials mit dem Pfeil c, die Richtung der Waschflüssigkeitseinführung in den äusseren Waschmechanismus --47-- mit dem
Pfeil b, die Richtung des Abführens des festen Materials mit dem Pfeil e und die Bewegungsrich- tung der durch das Filter --18-- hindurchgeflossenen Waschflüssigkeit mit den Pfeilen d bezeich- net.
Natürlich wird durch den Waschmechanismus --48-- des zweiten Abschnittes --II-- des Hohl- körpers --8-- weniger Waschflüssigkeit eingeführt. Diese tritt nach dem Filtrieren bzw. Waschen wesentlich weniger verunreinigt durch den Rohrstutzen --54-- aus als die vom ersten Ab- schnitt --I-- des Hohlkörpers --8-- durch den Rohrstutzen --55-- austretende Waschflüssigkeit, so dass sie im ersten Abschnitt --I-- des Hohlkörpers --8-- zum Abwaschen bzw. Herauswaschen verwendet werden kann.
Die vom zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- austretende
Waschflüssigkeit kann daher durch die Rezirkulationsleitung --64-- in das Waschflüssigkeitsein- führungsrohr --50-- des in die Trommel --9-- führenden Waschmechanismus --49-- in der Richtung des Pfeils f zurückgeführt werden. Dies ist wassersparend, also wirtschaftlich.
In der Fig. 9 ist wie bereits erwähnt eine solche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, welche dem Klassieren von trockenen körnigen Materialien nach den Korngrössen oder dem Absondern von festen Verunreinigungen aus solchen Materialien dient, gezeigt. Die wichtigsten Teile der in der Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind im wesentlichen mit denen der in den Fig. 1 und 6 dargestellten Ausführungsformen gleich :
Der Hohlkörper --8-- hat auch in diesem Falle einen ersten Abschnitt --1-- und einen zweiten Abschnitt von welchen der erstere von einer liegend angeordneten Trommel --9-- von regelmässiger Pyramidenstumpfform mit sechseckigem Grundriss und der letztere von drei ineinandermündenden länglichen prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- mit sechseckigem Querschnitt gebildet wird, wobei diese prismenförmigen Glieder-10, 11, 12-- und die Trommel --9-- starr und damit zusammen drehbar miteinander verbunden sind und eine gemeinsame waagrechte geometrische Drehlängsmittelachse --X-- haben. Der Hohlkörper --8-- verläuft auch in diesem Falle im Innenraum --125-- eines geschlossenen Gehäuses --101-- in der Längsrichtung ;
das Gehäuse --101-- hat wieder Stirnwände --103, 104--, Seitenwände sowie eine Bodenplatte --102-- in gebrochener Linienform und ist mit einem Deckel --107-- verschlossen. Die Stirnplatten --13, 14-der Trommel --9-- sind wieder aus massiven (nicht durchlöcherten) Planblechen gefertigt und es ist wieder in der grösseren Stirnplatte --14-- eine zur geometrischen Längsachse --X-- exzen- trische Öffnung --15-- ausgebildet. Die Längsmittelachsen --X1, X2, Xn-- der prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- schliessen mit der Waagrechten wieder die Winkel a,a und an ein. In der Fig. 9 ist es gut zu sehen, dass die Längsmittelachsen --X1, X2, Xn-- eine Zickzacklinie, welche die geometrische Drehlängsmittelachse --X-- ausserhalb der Trommel --9-- schneidet, bilden.
Die exzentrische Öffnung --15-- der Trommel --9-- ist in entsprechender Weise wie in der Fig. 2 ausgebildet und angeordnet.
In der kleineren Stirnplatte --13-- der Trommel --9-- ist eine zentrale Materialeinführungs- öffnung --116--, durch welche ein starr angebrachtes waagrechtes Materialeinführungsrohr --117--, welches an einem an die Materialeinführungsöffnung --116-- der kleineren Stirnplatte --13-angebrachten Lager --118-- gelagert ist, in das Innere der Trommel --9-- mündet, ausgebildet. In dieser Weise dient das Materialeinführungsrohr --117-- als mechanische Drehachse des ganzen Hohlkörpers --8--.
Im Materialeinführungsrohr --117-- ist eine Förderschnecke --119-- angeord-
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net und in das äussere Ende des Materialeinführungsrohres --117-- mündet von oben ein Einfüll- trichter --120--. Die Welle --122-- der Förderschnecke --119-- ist an einen Antrieb --121-- angeschlossen.
An das Ende des letzten prismenförmigen Gliedes --12-- mit vielekigem Grundriss des zweiten Abschnittes --II-- des Hohlkörpers --8-- ist eine kreisförmige Scheibe --131--, mit welcher in einem Abstand --k-- mit Hilfe von Abstandshalterschrauben --133-- eine mit ihr parallele andere kreisförmige Scheibe --132-- verbunden ist, starr befestigt.
In der inneren Scheibe --131-- ist eine zentrale Materialaustrittsöffnung --124--, in welche das letzte prismenförmige Glied --12-- mündet, ausgebildet und an die äussere Scheibe --132-- ist eine in die hintere Stirnwand-104- des Gehäuses --101-- eingebaute, in ein Lager --135-- eingepasste und durch dieses hindurchge- führte Achse --134--, welche mit der geoemetrischen Längsmittelachse --X--,d.h. der geometri- schen Drehachse --X-- zusammenfällt, starr befestigt. Die durch das genannte Lager --135-- hindurchgeführte Achse --134-- ist an einen Antrieb --130-- angeschlossen.
Die Scheiben --131,
132-- bilden also gemeinsam einen längs seines Umfanges offenen und mit dem Hohlkörper --8-- zusammen drehbaren Kasten --136--, unter welchem ein vom Gehäuse --101-- nach unten nach aussen mündender Rohrstutzen --137--, welcher dem Abführen des im Hohlkörper --8-- verbliebenen und von diesem (als letzte Fraktion) austretenden Materials dient, angeordnet ist.
Der Wandaufbau der Trommel --9-- sowie der prismenförmigen Glieder --10, 11, 12-- wird von Sieben --123a, 123b, 123c, 123d-- gebildet, deren Maschenmasse identisch sein können, jedoch auch von der zentralen Materialeinführungsöffnung --116-- zur zentralen Materialaustrittsöffnung -- stetig oder gliedweise verringert sein können.
Die Bodenwand --102-- des Gehäuses --101-- ist zickzackförmig unter Bildung des Mulden aufweisenden Innenraums --125-- ausgeführt, wobei unter der Trommel --9-- des Hohlkörpers - eine Mulde (ein Becken) --125a-- und unter den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-- des Hohlkörpers --8-- eine weitere Mulde (ein weiteres becken) --125b-- ausgebildet sind.
Im tiefsten Teil der unter der Trommel --9-- des Hohlkörpers --8-- befindlichen Mulde --125a-- ist ein Abführrohr --126-- mit einer in es drehbar eingebauten Förderschnecke --127-- und im tiefsten Teil der unter den prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12-des Hohlkörpers-8-befind- lichen Mulde --125b-- ist ein anderes Abführrohr --128-- ebenfalls mit einer in es drehbar eingebauten Förderschnecke --129-- angeordnet.
Die Wirkungsweise der in der Fig. 9 gezeigten als Siebvorrichtung ausgebildeten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist wie folgt.
In der Richtung des Pfeils a wird das zu klassierende oder zu reinigende körnige Material in den Einfülltrichter --120-- eingeführt und von dort durch die Förderschnecke --119-- in die Trommel --9-- gefördert. Der ganze Hohlkörper --8-- und so auch die Trommel --9-- wird mit einer gleichmässigen Winkelgeschwindigkeit w gedreht und durch die Löcher des den Wandaufbau der letzteren bildenden Siebes --123a-- fallen Körner durch und gelangen in der Richtung der Pfeile b in die Mulde (das Becken) --125a--, Von dieser wird die ausgewählte Fraktion durch das Abführrohr --126-- mit der in ihm sich drehenden Förderschnecke --127-- entfernt. Im ersten Abschnitt --I-- des Hohlkörpers --8-- scheidet sich die Hauptmenge des Materialaggregates bzw.
die Fraktion mit der geringsten Korngrösse aus und das zurückgebliebene körnige Material gleitet an der Siebfläche --123a-- des Mantels der Trommel --9-- zur sechseckigen Öffnung --15-- der grösseren Stirnplatte --14-- der Trommel --9-- herab und gelangt durch diese in das prismenförmige Glied --10-- des zweiten Abschnittes-II-des Hohlkörpers-8--.
Das in den den zweiten Abschnitt --II-- des Hohlkörpers --8-- bildenden prismenförmigen Gliedern --10, 11, 12--, die gemeinsam eine zahnungsartige Form haben, infolge der Drehung um die geometrische Längsachse --X-- mit einer Winkelgeschwindigkeit w von der Trommel --9-durch die zugehörige Öffnung --15-- kontinuierlich ankommende feste Materialaggregat wird während seines Fortschreitens auch kontinuierlich zu einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gezwungen und geteilt (s. die Pfeile c) und wird dabei kontinuierlich klassiert. Das Schema der Bewegung ist im wesentlichen mit dem nach Fig. 8 identisch.
Als Ergebnis dieser Bewegung in mehr Richtungen ist die Verweilzeit des Materials im Hohlkörper --8-- in hohem Masse erhöht, was ermöglicht, den Klassierarbeitsgang in ein und derselben Vorrichtung durchzuführen. Das
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--II-- des Hohlkörpers --8-- trittSiebe --123a, 123b, 123c, 123d-- das gesamte gereinigte Material hindurchfällt und die zurück- gebliebenen verunreinigenden Bestandteile aus der Vorrichtung durch die Materialaustrittsöffnung - austreten.
PATENTANSPRÜCHE. :
1. Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialien voneinander mit einem drehbaren
Hohlkörper, von dessen Wandaufbau zumindest ein Teil durchgehende Öffnungen aufweist, sowie
Zuführelementen zum Einführen der zu trennenden Materialien und Einrichtungen zum Entfernen von getrennten Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (8) zwei Abschnitte (I, II) aufweist, von denen der erste Abschnitt (I) eine um eine geometrische Längsmittelachse (X) drehbare, liegend angeordnete, pyramidenstumpfförmige oder kegelstumpfförmige, zweckmässig waagrechte oder nahezu waagrechte Trommel (9) aufweist, deren Seitenfläche (n) zumindest zum
Teil von einem Filter (18) oder Sieb (123a) gebildet wird bzw.
werden, durch deren kleinere Stirn- platte (13) ein Materialeinführungsrohr (17,52, 117) in sie mündet oder in ihren Innenraum ge- führt ist und deren grössere Stirnplatte (14) eine in bezug auf die geometrische Längsmittelachse (X) exzentrisch angeordnete Öffnung (15) aufweist, an welch letztere der mit dem ersten Ab- schnitt (I) des Hohlkörpers (8) zusammen drehbare zweite Abschnitt (II) des Hohlkörpers mit min- destens drei, zweckmässig länglichen, ineinander mündenden prismenförmigen Gliedern (10,11,
12) mit vieleckigem Grundriss, deren Seitenflächen zumindest zum Teil von einem Filter (18) oder
Sieb (123b, 123c, 123d) gebildet sind und deren geoemetrische Längsmittelachsen (X,X,X) zusammen eine Zickzacklinie bilden und die geometrische Längsmittelachse (X) der Trommel (9), welche die gemeinsame Drehachse der zwei Abschnitte (I, II)
des Hohlkörpers (8) ist, ausserhalb der Trommel (9) schneiden, angeschlossen ist.