DE10054024B4 - Device for treating granular material, in particular sand - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand mit einem Behälter (11; 16), der einen Überlauf (13), einen Sinkgutauslass (22) und eine Frischwasserzuführung (17, 21) besitzt, wobei im oder am Behälter (11, 16) zumindest ein Schwingungserzeuger (E4) angeordnet ist, mittels dessen die im Behälter befindliche Wassersäule in Schwingung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein oberes Behälterteil (11) und ein unteres Behälterteil (16) umfasst, das von einem flexiblen Schlauch gebildet ist, an den der zumindest eine Schwingungserzeuger (E4) angreift.contraption for the treatment of granular Material, in particular sand, with a container (11; 16), which has an overflow (13), a Sinkgutauslass (22) and a fresh water supply (17, 21), wherein in or on the container (11, 16) at least one Vibration generator (E4) is arranged, by means of which located in the container water column is vibratable, characterized in that the container a upper container part (11) and a lower container part (16) formed by a flexible hose which the at least one vibration generator (E4) attacks.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand, mit einem Behälter, der einen Überlauf, einen Sinkgutauslaß und eine Frischwasserzuführung besitzt, wobei im oder am Behälter zumindest ein Schwingungserzeuger angeordnet ist, mittels dessen die im Behälter befindliche Wassersäule in Schwingung versetzbar ist.The Invention relates to a device for treating granular material, especially sand, with a container, the one overflow, a Sinkgutauslaß and a fresh water supply possesses, in or on the container at least one vibration generator is arranged, by means of which the in the container located water column is vibratable.

Die in der Natur vorkommenden Sande sind in vielen Fällen mit Leichtstoffen wie Holz, Wurzeln, Torf, Kohle, Kreide, Muschelschalen etc. verunreinigt. Um den Sand von diesen Verunreinigungen zu befreien, ist es beispielsweise aus der DE 42 24 948 A1 bekannt, ihn in einem sogenannten Schwertrübesortierer zu behandeln. Der Schwertrübesortierer umfasst einen mit Wasser gefüllten Behälter, dem der Sand zugeführt wird, so dass in dem Behälter eine Schwertrübe gebildet ist. Dem Behälter wird anschließen über Düsen kontinuierlich Frischwasser zugeführt, wodurch sich in der im Behälter befindlichen Wassersäule eine Wirbelschicht einstellt. Die leichten Verunreinigungen steigen auf und werden über einen Überlauf am oberen Ende des Behälters zusammen mit dem Überlaufwasser ausgeschwemmt. Um auch größere Anteile an Verunreinigungen zur Oberfläche transportieren und ausschwemmen zu können, ist gemäß der DE 42 24 948 A1 vorgesehen, die im Behälter befindliche Wassersäule in Schwingung zu versetzen. Zu diesem Zweck sind am Behälter Vibratoren vorgesehen, über die die Wassersäule in gleichmäßige Bewegung gebracht werden kann. Es hat sich gezeigt, dass durch die Einbringung von Schwingungen zwar die Abtrennung der Verunreinigungen positiv beeinflusst wird, jedoch ist weiterhin die Zuführung einer relativ großen Frischwassermenge notwendig, um die Verunreinigungen zuverlässig auszutragen. Das Verfahren ist deshalb kostenintensiv und somit unwirtschaftlich.The naturally occurring sands are in many cases contaminated with light materials such as wood, roots, peat, coal, chalk, clam shells, etc. To rid the sand of these impurities, it is for example from the DE 42 24 948 A1 known to treat him in a so-called Schwertrübbesortierer. The Schwertrübbesortierer comprises a container filled with water to which the sand is supplied, so that in the container a Schwertrübe is formed. The container is then fed via nozzles continuously fresh water, which adjusts a fluidized bed in the water column located in the container. The light contaminants rise and are flushed out via an overflow at the top of the container along with the overflow water. In order to transport larger amounts of impurities to the surface and can be washed out, is in accordance with the DE 42 24 948 A1 provided to put the water column in the container in vibration. For this purpose, vibrators are provided on the container, through which the water column can be brought into uniform motion. It has been shown that the introduction of vibrations, although the separation of the impurities is positively influenced, however, the supply of a relatively large amount of fresh water is still necessary to reliably carry out the impurities. The method is therefore costly and therefore uneconomical.

Gleichartige Probleme treten auf, wenn aus einem Sand ein vorbestimmter Feinkornanteil entzogen oder der Sand nach Korngrößen klassifiziert werden soll, was erfindungsgemäß ausdrücklich mit umfasst ist.similar Problems occur when a predetermined amount of fines from a sand withdrawn or the sand should be classified according to grain sizes, which expressly according to the invention is included.

Aus der DE 351 73 09 A1 und der DE 302 39 31 A1 sind Vorrichtungen zur Behandlung von körnigem Material bekannt, die einen Behälter mit einer Fluidisierungseinrichtung aufweisen, wobei der Behälter in Dreh- und/oder Vertikalschwingungen versetzt wird.From the DE 351 73 09 A1 and the DE 302 39 31 A1 are known devices for the treatment of granular material having a container with a fluidizing device, wherein the container is set in rotational and / or vertical vibrations.

In der DE 322 28 62 C2 wird ein Rinnenwäscher offenbart, der mit einem auf einen elastischen Wandabschnitt einwirkenden Schwingungserzeuger versehen ist.In the DE 322 28 62 C2 a trough scrubber is disclosed, which is provided with a force acting on an elastic wall portion vibrator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand, zu schaffen, der bei verringertem Frischwasserbedarf zu einer hohen Trenngenauigkeit führt.Of the Invention is based on the object, a device for treatment of grainy Material, especially sand, to create, with reduced fresh water needs leads to a high separation accuracy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Es hat sich gezeigt, dass durch die gleichzeitige Einbringung unterschiedlicher Schwingungen in die Wassersäule sich eine verbesserte Beweglichkeit der abzuscheidenden Verunreinigungen oder Teilchen auch bei höheren Schwertrübekonzentrationen über 1,4 kg/dm3 Trübegewicht einstellt, wodurch die Trenngenauigkeit wesentlich erhöht ist, da die Teilchen einen stärkeren Auftrieb erfahren. Dies führt dazu, dass die zuzuführende Frischwassermenge, mit der die Teilchen über den Überlauf ausgeschwemmt werden sollen, entsprechend verringert werden.It has been shown that the simultaneous introduction of different vibrations in the water column, an improved mobility of the deposited impurities or particles sets at higher Schwertrübekonzentrationen over 1.4 kg / dm 3 turbid weight, whereby the separation accuracy is substantially increased because the particles experienced a stronger boost. This means that the amount of fresh water to be supplied, with which the particles are to be flushed out via the overflow, be reduced accordingly.

Es hat sich gezeigt, dass die Trenngenauigkeit zwischen dem Basismaterial, d. h. dem Sand, und den Verunreinigungen je nach Art des Basismaterials und der Verunreinigungen sich durch Wahl eines geeigneten Schwingungsmusters, d. h. einer Überlagerung vorbestimmter, unterschiedlich gerichteter Schwingungen, verbessern lässt. Die für die jeweiligen zu behandelnden Materialien bestmöglichen Schwingungsmuster lassen sich experimentell ermitteln und werden dann vorzugsweise in einer Steuereinheit abgespeichert, aus der sie von einem Bediener in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Material abgerufen werden können. Wenn der Bediener beispielsweise feststellt, dass er relativ feinkörnigen Sand mit Verunreinigungen in Form von größeren Holzstückchen behandeln soll, stellt er an der Steuereinheit das entsprechende Schwingungsmuster ein, wodurch die Schwingungserreger in vorbestimmter Weise angesteuert werden, so dass sie unterschiedliche Einzelschwingungen erzeugen, die in Überlagerung eine für das zu behandelnde Material vorteilhafte Gesamtschwingung ergeben.It it has been shown that the separation accuracy between the base material, d. H. the sand, and the impurities depending on the nature of the base material and impurities by choosing an appropriate vibration pattern, d. H. an overlay predetermined, differently directed vibrations improve leaves. The for let the respective materials to be treated best possible vibration pattern determine themselves experimentally and are then preferably in one Control unit stored from which they are dependent on an operator can be retrieved from the material to be treated. If For example, the operator finds that he has relatively fine-grained sand treat with impurities in the form of larger pieces of wood If necessary, he sets the appropriate vibration pattern on the control unit a, whereby the vibration exciter driven in a predetermined manner so that they produce different individual vibrations, in overlay one for give the material to be treated advantageous overall vibration.

Es wird also vorgeschlagen, das untere Behälterteil in seiner Gesamtheit durch einen flexiblen Schlauch auszubilden.It Thus, it is proposed that the lower container part in its entirety form by a flexible hose.

Der Schlauch kann einen kreisförmigen, ovalen oder polygonförmigen Querschnitt aufweisen und ist vorzugsweise in zumindest eine Ebene gekrümmt. Durch die Krümmung des elastischen Schlauches entstehen unterschiedliche Vektorenwinkel innerhalb des sich im Schlauch bildenden Materialstroms bereits dann, wenn der Schlauch nur durch einen Schwingungserreger in lineare Schwingungen versetzt wird. Auf diese Weise ist der vorrichtungstechnische Aufwand gering gehalten und allein durch die Formgebung des Schlauches lassen sich unterschiedlich gerichtete Schwingungen mittels nur eines einzigen Schwingungserregers erzielen. Alternativ können jedoch auch mehrere Schwingungserreger vorgesehen sein, die am oberen Behälterteil und/oder am unteren Behälterteil angreifen können.The tube may have a circular, oval or polygonal cross-section and is preferably curved in at least one plane. Due to the curvature of the elastic tube different vectors angle within the forming material in the tube material flow already arise when the hose ver only by a vibration exciter in linear vibrations is set. In this way, the device complexity is kept low and only by the shape of the tube can be achieved differently directed vibrations by means of only a single vibration exciter. Alternatively, however, it is also possible to provide a plurality of vibration exciters which can act on the upper container part and / or on the lower container part.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Schwingungserreger auf, wobei in einer Speichereinheit der Steuervorrichtung verschiedene Schwingungsmuster gespeichert sind, die in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Material abrufbar sind, um in oben dargestellter Weise eine optimale, überlagerte Gesamtschwingung der Wassersäule zu erreichen.The Device preferably has a control device for driving the vibration exciter, wherein in a memory unit of the control device different vibration patterns are stored, depending on are retrievable from the material to be treated to in the above Way an optimal, superimposed Total vibration of the water column to reach.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt des unteren Behälterteils, d. h. des Schlauches, von seinem oberen Ende zu seinem unteren Ende hin in Stufen oder kontinuierlich abnimmt, wodurch Materialbewegungen ermöglicht werden, die die Abscheidung und Sortierung unterstützen.In Further development of the invention can be provided that the cross section the lower container part, d. H. of the hose, from its upper end to its lower end down in steps or continuously, allowing material movements which support the separation and sorting.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Dabei zeigt die einzige Figur die Vorrichtung 10, die ein oberes Behälterteil 11 besitzt, an dessen oberen Ende ein in genannter Weise aufgebauter Überlauf 13 mit anschließendem Überlaufbehälter 12 und Abführleitung 14 angeordnet ist. Im bodennahen Wandbereich des Behälters 11 ist auch hier ein Zulauf 17 für Frischwasser vorgesehen. Der Behälter 11 ist an seinem Boden über eine nicht weiter dargestellte Anschlußvorrichtunq 18 mit einem sich nach unten erstreckenden, flexiblen Schlauch 16 verbunden, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus seiner am oberen Ende im wesentlichen vertikalen Ausrichtung in eine am unteren Ende im wesentlichen horizontale Ausrichtung gekrümmt verläuft und einen sich zum unteren Ende hin verjüngenden Querschnitt besitzt. Der Schlauch 16 ist an seinem unteren Ende über eine weitere Anschlußvorrichtung 19 mit einem Rohr 20 verbunden, an dem ein Austragventil 22 für Sinkgut ausgebildet ist. Darüber hinaus kann an dem Rohr 20 über einen weiteren Zulauf 21 ebenfalls Frischwasser und an einem weiteren Anschluß 23 Druckluft zugeführt werden.Further details and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings. The single figure shows the device 10 , which is an upper container part 11 has, at the upper end of a so-called built overflow 13 with subsequent overflow tank 12 and discharge line 14 is arranged. In the bottom wall area of the container 11 is also here an inflow 17 intended for fresh water. The container 11 is at its bottom via a Anschlußvorrichtunq not shown 18 with a downwardly extending, flexible hose 16 connected, which is curved in the illustrated embodiment from its upper end substantially vertical orientation in a substantially horizontal orientation at the lower end and has a tapered to the lower end cross-section. The hose 16 is at its lower end via another connecting device 19 with a pipe 20 connected to which a discharge valve 22 is designed for debris. In addition, on the pipe 20 over another feed 21 also fresh water and at another connection 23 Compressed air are supplied.

Der Schlauch 16 besteht aus einem flexiblen Material, beispielsweise Gummi, und kann mittels eines Schwingungserzeugers E4 in eine im wesentlichen quer zu seiner Längserstreckung gerichtete Schwingung versetzt werden.The hose 16 consists of a flexible material, such as rubber, and can be offset by means of a vibrator E4 in a substantially transverse to its longitudinal direction directed vibration.

Der zu behandelnde Sand wird von oben in das obere Behälterteil 11 eingegeben, wobei auch hier ein Versatz zur vertikalen Mittelachse des Behälters 11 zu der dem Überlauf 13 abgewandten Seite vorgesehen ist (Pfeil B), und gelangt in den einen Sortierraum bildenden elastischen Schlauch 16, der durch den Schwingungserreger E4, der eine lineare Schwingung erzeugt, in Schwingung versetzt wird. Aufgrund der Krümmung des Schlauches 16 erfahren die Teilchen der so gebildeten Schwertrübe unregelmäßige Bewegungsrichtungsänderungen, wodurch eine verbesserte Beweglichkeit der Teilchen auch bei höheren Schwertrübekonzentrationen über 1,9 kg/dm3 Trübegewicht erreicht wird. Gleichzeitig wird im Gegenstrom Wasser über die Zuläufe 17 und/oder 21 und gegebenenfalls auch Luft über den Anschluß 23 zugeführt, so daß die abzutrennenden Leichtgutteilchen nach oben zum Überlauf 13 gespült werden, wobei die Schwingungen im Schlauch 16 die Abwärtsbewegungen der schwereren Teilchen unterstützen, die an dem Ventil 22 abgeführt werden.The sand to be treated is from the top into the upper container part 11 entered, with an offset to the vertical center axis of the container 11 to the overflow 13 is provided on the opposite side (arrow B), and enters into a sorting space forming elastic hose 16 which is vibrated by the vibration exciter E4 which generates a linear vibration. Due to the curvature of the hose 16 the particles of the Schwertrübe thus formed irregular direction changes, whereby an improved mobility of the particles is also achieved at higher Schwertrübekonzentrationen over 1.9 kg / dm 3 turbid weight. At the same time, water flows countercurrently via the inlets 17 and or 21 and optionally also air over the connection 23 supplied, so that the separated Leichtgutteilchen up to the overflow 13 be rinsed, with the vibrations in the hose 16 support the downward movements of the heavier particles attached to the valve 22 be dissipated.

Zusätzlich kann auch das obere Behälterteil 11 in genannter Weise mittels verschiedener Schwingungserzeuger in unterschiedlich gerichtete Schwingungen versetzt werden.In addition, also the upper container part 11 be added in the manner mentioned by means of different vibration generator in different directions vibrations.

Claims (5)

Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand mit einem Behälter (11; 16), der einen Überlauf (13), einen Sinkgutauslass (22) und eine Frischwasserzuführung (17, 21) besitzt, wobei im oder am Behälter (11, 16) zumindest ein Schwingungserzeuger (E4) angeordnet ist, mittels dessen die im Behälter befindliche Wassersäule in Schwingung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein oberes Behälterteil (11) und ein unteres Behälterteil (16) umfasst, das von einem flexiblen Schlauch gebildet ist, an den der zumindest eine Schwingungserzeuger (E4) angreift.Device for treating granular material, in particular sand with a container ( 11 ; 16 ), which has an overflow ( 13 ), a Sinkgutauslass ( 22 ) and a fresh water supply ( 17 . 21 ), wherein in or on the container ( 11 . 16 ) at least one vibration generator (E4) is arranged, by means of which the water column located in the container can be vibrated, characterized in that the container is an upper container part ( 11 ) and a lower container part ( 16 ), which is formed by a flexible hose, which is engaged by the at least one vibration generator (E4). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingungserzeuger vorgesehen sind, mittels derer unterschiedlich gerichtete Schwingungen erzeugbar sind.Device according to claim 1, characterized in that that a plurality of vibration generators are provided by means of which different directed vibrations can be generated. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung des wenigstens einen Schwingungserzeugers (E4), wobei in einer Speichereinheit der Steuervorrichtung verschiedene Schwingungsmuster gespeichert sind, die in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Material abrufbar sind.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a control device for controlling the at least one Vibration generator (E4), wherein in a memory unit of the control device different vibration patterns are stored, depending on can be retrieved from the material to be treated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Behälterteil (16) in zumindest einer Ebene gekrümmt verläuft.Apparatus according to claim 1, characterized in that the lower container part ( 16 ) is curved in at least one plane. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des unteren Behälterteils (16) zu seinem unteren Ende hin abnimmt.Device according to one of the preceding Claims, characterized in that the cross section of the lower container part ( 16 ) decreases towards its lower end.
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