-
Vorrichtung zum Trennen von Gemengen fester Körper nach der Dichte
ihrer Bestandteile Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren oder Trennen
von Gemengen fester Körper nach der Dichte ihrer Bestandteile, wobei ein Sortiertisch
von unten nach oben durch einen aufsteigenden pulsierenden Luftstrom und von oben
nach unten von einem Teil der schwersten Teile durchsetzt wird, während das Sortiergut
vom Aufgabeende des Sortiertisches aus, wo das zu sortierende Rohmaterial auf den
Tisch aufläuft, nur in einer Richtung über den Tisch hin wandert.
-
Man hat eine Sortiervorrichtung vorgeschlagen, in der der in Rüttelbewegungen
versetzte Sortiertisch auf seiner ganzen tragenden Fläche lange, schmale öffnungen
aufweist, durch die von unten nach oben der pulsierende Luftstrom hindurchtritt,
während von oben nach unten durch dieselben Öffnungen dünne, schmale Teile (z. B.
Schieferstückchen oder Glimmerblättchen) abgeführt werden, während die mehr rundlichen
oder würfelähnlichen Kohlestückchen, die in der Vorrichtung von jenen Beimengungen
befreit werden sollen, .durch die schmalen Löcher nicht hindurchgehen. Es findet
also. in dieser älteren Anordnung ein Sortieren mehr nach der Form als nach der
Dichte der einzelnen Gem,engebestandteile statt.
-
In einer anderen Sortiervorrichtung, bei der die Trennung der Gemengebestandbeile
wirklich nach deren Dichte erfolgt, trägt ebenfalls der ganze Sortiertisch im wesentlichen
gleiche Löcher, die von unten nach oben von dem pulsierenden Luftstrom und von oben
nach unten durch abzuscheidende G.emengebestandteile durchsetzt werden.
-
Im übrigen stimmen die bisher vorgeschlagenen, als »Luftsetzmaschinen«
oder »Luftherde« bekannten Vorrichtungen im wesentlichen darin überein, daß das
von unten her durch die Luft durchsetzte, fluidisierte und geschichtete Sortiergut
erst am Ende des Herdes oder meistens eines Herdabschnittes über eine Austrageinrichtung
nach außen abgeführt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber diesem
Stand der Technik die Eigenschaft auf, daß die schwersten Teile des Gemenges sich
bereits auf dem Sortiertisch von den leichten und dem Mittelgut so weit trennen,
daß sie, auf dem Boden des Satzbettes angekommen, durch entsprechend große Löcher,
die zwischen den feinen Löchern für den Luftdürchtritt im Boden angeordnet sind,
nach unten durchfallen können, wo sie für sich gesammelt werden, so @daß sie die
weitere Schichtung und Austragung der übrigen Bestandteile des Sortiergutes nicht
mehr stören.
-
Im Gegensatz zu diesen bisher vorgeschlagenen Vorrichtungen ist weiterhin
die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß für die aus dem -Sortiergut
.auszuscheidenden schwersten Teile im Sortiertisch größere Durchlässe vorgesehen
sind als für den Durchtritt des pulsierenden Luftstromes, und daß diese größeren
Durchgangslöcher erst in einer gewissen Entfernung vom Aufgabeende der Vorrichtung
beginnen. Dies hat die Wirkung, daß sich zwei verschiedene Zonen im Sortierprozeß
bilden: in einer ersten Zone nahe dem Aufgabeenide, .die von größeren Durchlässen
für auszuscheidendes Sortiergut noch frei ist, nähern sich die schwersten Teile
in einem vorläufigen Abstieg der Tischfläche, in einer zweiten Zone dagegen, die
sich an- die erste anschließt, werden die schwersten Teile durch die nun .auftretenden
großen Löcher abgeführt und wird auf der weiteren Wanderung des Sortiergutes über
die Tischfläche hin die Sortierung fortgesetzt. .
-
Durch diese erfinderischen Maßnahmen wird eine besonders wirksame
Trennung des Sortiergutes erzielt und eine sehr einfache und leistungsfähige Konstruktion
der Vorrichtung gewährleistet.
-
Andere Merkmale und Vorteile .der Erfindung ergeben sich im übrigen
aus der Beschreibung einiger. ausgewählter Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen.
-
Fig. 1 und 2 sind ein Längs- und ein Querschnitt nach den Linien I-I
von Fig. 2 bzw. II-II von Fig. 1; Fig. 3 und 4 veranschaulichen in ähnlicher Weise
wie Fig. 1 zwei andere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung; ' Fig. 5 und 6 zeigen
in vergrößertem Maßstab Details aus der Ausführungsform nach Fig. 4.
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 enthält einen Kasten 10 mit zwei
senkrechten parallelen Seitenwänden 11, einer Vorderwand 12,
einer
Hinterwand 13, einem Trichterboden 14 und einem nach vorn und unten geneigten Zwischenboden
15. Bei anderer Bauweise kann der Zwischenboden 15 auch waagerecht liegen.
-
Dieser Kasten 10 wird als Ganzes gegen den festen Boden durch Blattfedern
16 abgestützt, die ihm Längsschwingungen von vorn nach hinten und umgekehrt gestatten.
-
Der Raum 17 des Kastens 10 über dem Zwischenboden 15 bildet einen
Sortiertisch, auf dem sich das Sortiergut vorwärtsbewegt. Der Raum 18 unter dem
Zwischenboden 15 bildet einen dicht abgeschlossenen Windkasten.
-
Am hinteren Ende des Tisches 17 ist ein Aufgaberumpf 19 für das zu
sortierende Rohmaterial vorgesehen. Dagegen befinden sich am Vorderende dieses Tisches
17 eine überlaufschwelle 20 und ein Düker 21 für Ablauf am Boden. Die Schwe11e20
liegt höher als der Zwischenboden 15, während der Einlaß zu dem Düker 21 unmittelbar
über dem Zwischenboden 15 liegt.
-
Der Zwischenboden 15 ist über seine ganze Oberfläche fein durchbohrt,
damit ein Luftstrom durch ihn hin-durchgehen kann. Er kann beispielsweise aus einem
gelochten Blech oder einem Gitterrost bestehen oder durch ein poröses Material gebildet
werden. Außerdem sind in Abständen Löcher22 von größerem Durchmesser darin vorgesehen,
durch die im Verlauf des Sortierens die größten Stücke hindurchfallen können. Die
Verteilung der Löcher 22 auf dem Zwischenboden 15 ist an sich beliebig, aber die
Löcher, die dem Hinterende der Vorrichtung am nächsten liegen, haben von diesem
Ende hinreichenden Abstand, um zu vermeiden, daß Teile vorzeitig hindurchfallen,
so wie dies weiter unten .erläutert ist.
-
Unten im Trichter 14 des Windkastens 18 ist eine Entleerungseinrichtung
23 für die Teile vorgesehen, die sich nach ihrem Durchgang durch die Löcher 22 in
diesem Trichter gesammelt haben. Diese Einrichtung kann jede geeignete Form haben
und beispielsweise aus einer rotierenden Schleuse bestehen, so wie sie dargestellt
ist.
-
In den Seitenwänden.11 des Windkastens 18 sind Reihen von Schlitzen
24 angebracht. Mit den Schlitzen 24 der einen Seitenwand steht die Druckleitung
25 eines äußeren Gebläses 26 in Verbindung, mit denen der anderen Seitenwand die
Saugleitung27 eines anderen Gebläses 28.
-
Gegenüber jeder Schlitzreihe24 verschiebt sich eine Deckplatte 29
mit Schlitzen 30, die einen längs der zugehörigen Seitenwand 11 gleitenden Schieber
bildet. Die beiden Schieber 29 sind .durch Stangen 31 mit einer Schubstange oder
Koppel 32 verbunden, die an einem Exzenter oder einer Kurbel 33 mit
einer Schwungmasse oder Unwucht 34 angreift. Die Kurbel 33 ist drehbar in einem
Bock 35 gelagert, der am Kasten 10 befestigt ist; sie wird durch irgendeinen
geeigneten Antrieb in Drehung versetzt. Die Schieber 29 sind in ihrer Bewegung gegenläufig:
wenn die Sehlitze 24 in der einen Seitenwand durch ihren Schieber verdeckt sind,
so sind :die der anderen Wand offen, und umgekehrt. Die Schwungmasse 34 erteilt
dem Kasten 10 dank seiner Lagerung auf den Blattfedern 16 eine- Schwingbewegung.
Diese Bewegung ist mit dem Öffnen und Schließen der Schlitze24 synchronisiert. Die
Schwungmasse 34 ist auf der Kurbelwelle so befestigt, daß der Tisch nach vorn getragen
wird, wenn der Raum 18 mit dem Ansauggebläse 28 verbunden und vom Druckgebläse 26
abgesperrt ist, und daß er nach hinten zurückgebracht wird, wenn der Raum 18 mit
dem Druckgebläse 26 verbunden und vom Sauggebläse 28 abgesperrt ist.
-
Im Betrieb der Anlage wird das zu sortierende Rohmaterial durch den
Aufgaberumpf 19 am Hinterende des Tisches 17 eingebracht. Unter der Wirkung des
von den Schiebern 29 und den Gebläsen 26 und 28 im Raum 18 hervorgerufenen abwechselnden
Über- und Unterdruckes wird die Schicht des Sortiergutes einer intermittierenden
Fluidisierung im Takte der Schwingungen des Tisches unterworfen, was eine Aufteilung
des Sortiergutes nach seiner Dichte gewährleistet.
-
Wenn das Rohmaterial die ersten Löcher 22 erreicht, so befinden sich
die schwersten Teile bereits in Berührung mit dem Zwischenboden 15, und sie allein
werden durch die Löcher 22 bis gegen das Vorderende der Vorrichtung hindurchgelassen.
Die schweren Teile werden so in dem Trichter 14 vereinigt und durch die Schleuse
23 gesammelt.
-
Die weniger schweren Teile, die auf dem Tisch in derselben Zeit wie
die schweren Teile, aber über diesen, nach vorn rücken, werden ebenfalls abgeschieden,
die leichtesten über die Schwelle 20 und die mit mittlerer Dichte oder die gemischten
durch den Düker 21. Die schweren Teile werden so bei 23 gesammelt, die gemischten
bei 21 und die leichten bei 20.
-
Um in jedem besonderen Fall optimale Betriebsbedingungen zu erhalten,
sind erfindungsgemäß Reglungseinrichtungen vorgesehen. Diese können darin bestehen,
daß die Aufgabernenge des Rohmaterials auf den Sortiertisch verändert wird, beispielsweise
durch Regelung am Aufgaberumpf 19. Man kann auch auf die Durchgangsgeschwindigkeit
des Materials über dem Tisch einwirken, indem man das Gefälle des Zwischenbodens
15 oder die Sch-,vingungsamplitude des Tisches oder beides variiert. Man kann auch
denn Druck und. die Fördermenge ,der Luft auf der Saug- oder der Druckseite oder
auf beiden Seiten verändern. Alle diese Mittel können jedes für sich oder auch mehrere
kombiniert angewandt werden.
-
In der Ausführungsart nach Fig. 3 ist die Anordnung ähnlich wie in
der Ausführungsart nach Fig. 1 und 2, so daß, dieselben- Bezugsziffern angewandt
werden konnten, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Bei dieser Ausführungsform nach
Fig. 3 ist aber der Kasten 10 nicht schwingend aufgestellt, sondern stationär, und
die Schwelle 20 und der Düker 21 sind weggelassen und durch eine Verlängerung 36
des Zwischenbodens 15 ersetzt.
-
Der Trichter 14 ist in mehrere Abteile 37, 38, 39 aufgeteilt, die
längs des Kastens stufenweise eingebaut und mit einzelnen zugehörigen Schleusen
40, 41.
42 od. dgl. ausgestattet sind.
-
Die Arbeitsweise ist der oben beschriebenen ähnlich. Die schweren
Teile gehen durch die Löcher 22 hindurch. Die schwersten, die zuerst hindurchgehen,
werden im Abteil37 gesammelt, die Teile mittleren Gewichtes im Abteil38, die noch
leichteren im Abteil 39, und die leichtesten Teile treten bei 36 aus. Gesammelt
werden also die leichten Teile bei 36, die hailbleichten bei 39, die halbschweren
bei 38 und, die schweren bei 37.
-
In der anderen Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 ist die Anordnung
immer der bei Fig. 1 und 2 bzw. bei Fi-. 3 beschriebenen ähnlich. In Fig. 4 erkennt
man bei 37, 38, 39 Abteile des Trichters 14, die stufenweise längs des Kastens angeordnet
und mit Schleusen od. dgl. 40, 41, 42 ausgestattet sind. Hier
sind
aber die Abteile voneinander durch Trennwände 43 isoliert, die sich bis zum Zwischenboden
15 .erstrekken. Man sieht außerdem bei 44 ein hinten in der Vorrichtung angeordnetes
Abteil ohne Schleuse.
-
Der Teil des Bodens 15, der genau über den Abteilen 37, 38, 39 liegt,
enthält Löcher oder Perforationen 22 mit regelmäßigen geringen Abständen, um eine
gleichmäßige Verteilung der Luft zu gewährleisten und doch die schwersten Teile
nach den Schleusen 40, 41, 42 hindurchtreten zu lassen. Ein solcher Teil kann in
einem gelochten Blech oder in einem weitmaschigen Sieb bestehen. Dagegen enthält
der Teil des Bodens 15, der über dem Abteil 44 liegt, viel feinere Löcher, oder
er besteht in einem Sieb mit viel engeren Maschen oder in einer anderen geeigneten
Einrichtung, die die festen Teile zurückhält, aber die Luft hindurchgehen läßt.
Jedes der vier Abteile 37, 38, 39 und 44 ist mit einer besonderen Schiebereinrichtung
29 ausgestattet, und alle diese Einrichtungen werden von derselben Kurbel
33 und Schubstange32 angetrieben. Der Luftdurchsatz kann so von einem Abteil
zum anderen gesondert geregelt werden. Ein Verteilblech 45 ist zwischen dem Boden
15 und den Schleusen vorgesehen, um die Speisung der Schleuse in jedem Abteil gleichförmig
zu machen.
-
Jede Trennwand 43 ist über den Boden 15 hinaus (Fig. 4 und 5) durch
eine querstehende Sperrwand 46 nach oben verlängert. Jede Sperrwand 46 wird von
einem oder mehreren Streifen aus Siebstoff, Maschendraht oder gelochtem Blech gebildet,
mit Löchern, die etwas größer sind. als das zu sortierende Material. Sie ist in
senkrechter Richtung so angeordnet, daß ihr unterer Rand 47 vom Boden 15 einen Abstand
hat, der etwas .größer ist als der Durchmesser .der größten Materialteile, während
ihr oberer Rand 48 in der Stärke der Schicht auf dem Boden 15 verschwindet.
-
Die Ablaufeinrichtung 20, 21 am vorderen Ende .des Tisches 10 ist
der nach Fig. 1 ähnlich, enthält aber außerdem verschiedene Regeleinrichtungen,
wie man besonders aus Fig. 6 erkennen kann. Danach ist ein Schieber 49 am Eingang
zu dem Düker 21 vorgesehen, während der innere Überlauf 50 an diesem Düker21 in
der Höhe verstellbar ist. Ein Kasten51 ist außerdem unter dem Zwischenboden 15 genau
unterhalb des aufsteigenden Kanals des Dükers 21 vorgesehen und mit einem Verbindungsweg
52 zu dem Abteil39 versehen. Dieser Verbindungsweg enthält einen Schieber 53, der
den Luftzutritt zu dem Düker 21 willkürlich zu regeln gestattet.
-
Der ganze Tisch 10 kann vorteilhaft einer taktförmigen Bewegung
in einer zur Waagerechten geneigten Bahn ausgesetzt werden, um das Wandern des Sortiergutes
zu erleichtern und doch eine nur geringe Neigung des Zwischenbodens 15 zu verlangen.