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Unterwassersiebvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterwassersiebvorrichtung.
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Bei bekannten Unterwassersiebvorrichtungen mit feststehendem Sieb
wird das Wasser durch eine elastische Membran gepulst, wobei sich durch die sinusförmige
Hubbewegung eine nachteilige Gutschichtung ergibt. Bei anderen wird das Sieb in
Schwingungen versetzt, wobei sich dessen im wesentlichen horizontaler Teil unter
der Wasseroberfläche befindet und die anschließenden, geneigten Flächenteile des
Siebes, die als Gutaufgabe und als Grobkornaustrag dienen, mit ihren Enden über
die Wasseroberfläche herausragen. Nachteilig an den letztgenannten Unterwassersiebvorrichtungen
sind insbesondere die großen Massenkräfte, die durch die großen Beschleunigungen
bei den Schwingungen des Siebes entstehen. Hierdurch werden das praktisch mögliche
Konstruktionsgewicht des Siebes und damit dessen Stabilität und Haltbarkeit begrenzt.
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Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Unterwassersiebvorrichtungen
zu vermeiden, und besteht darin, daß das feststehende Sieb vollständig unter der
Wasseroberfläche liegt und nahe unter diesem mindestens ein aus elastischem Werkstoff
bestehender Hohlkörper angeordnet ist, dessen Volumen taktweise willkürlich veränderbar
ist. Hierdurch gelingt es, beim Sieben die bewegten Massen auf das Gut und die von
dem Hohlkörper bewegte Menge an Wasser zu beschränken.
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Die Veränderung des Volumens des Hohlkörpers erfolgt zweckmäßigerweise
dadurch, daß dessen Innenraum über mindestens ein Ventil mit einer Druckmittelquelle
verbunden ist. Die bei jeder Zusammenziehung des Hohlkörpers frei werdende Menge
an Druckmittel kann entweder ausgestoßen oder für andere Vorgänge innerhalb der
Unterwassersiebvorrichtung ausgenutzt werden. Der Hohlkörper ist vorteilhaft als
Faltenbalg mit sich etwa senkrecht zum Sieb relativ bewegenden Endflächen ausgebildet.
Falls der Druck des von außen auf den Hohlkörper wirkenden Wassers und die Elastizität
des Hohlkörpers nicht ausreichen, um dessen Zusammenziehung überhaupt oder mit genügender
Geschwindigkeit zu bewirken, können Federn so an dem Hohlkörper angreifen, daß sie
dessen Zusammenziehung unterstützen. Dieselbe Wirkung kann auch dadurch erreicht
werden, daß die obere Endfläche des Hohlkörpers mit entsprechendem Gewicht belegt
wird.
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Um den Durchlauf des Gutes über das Sieb zu erleichtern, ist es zweckmäßig,
das Sieb in Richtung von der Gutaufgabe zum Grobkornaustrag geneigt oder in Stufen
abgesetzt auszubilden. Ein in Stufen abgesetztes Sieb hat insbesondere den Vorteil,
daß das Gut beim Übergang über eine Stufe vermischt wird, so daß etwa sich bildende
Schichtungen nach dem spezifischen Gewicht unterdrückt werden. Für das Austragen
des Grobkornes kann ein an den Grobkornüberlauf des Siebes angeschlossener Sammelbehälter
mit über die Wasseroberfläche führendem Förderer, z. B. Förderschnecke, Kratzerförderer,
vorgesehen sein. Die ansteigende Anordnung dieses Förderers bewirkt eine mindestens
teilweise Entwässerung des ausgetragenen Grobkornes. Zur Aufnahme des abgesiebten
Feinkornes dient mindestens eine unter dem Sieb angeordnete Spitze, an die eine
Austragsvorrichtung für das Feinkorn angeschlossen ist. Wenn die Austragsvorrichtung
für das Feinkorn als Zellenrad oder Stauscheibenförderer ausgebildet ist, ist die
Spitze praktisch wasserdicht nach unten abgeschlossen, so daß das bei jedem Takt
von dem Hohlkörper verdrängte Wasser im wesentlichen nur nach oben durch das Sieb
gedrückt wird. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Zellenrades oder Stauscheibenförderers
kann auf die anfallende Menge an Feinkorn abgestimmt werden. Im wesentlichen dieselbe
Wirkungsweise läßt sich auch erzielen, wenn die Austragsvorrichtung für das Feinkorn
als Förderschnecke oder Mitnehmerförderer mit vorgeschaltetem, die Spitze nach unten
abschließendem Zuteiler ausgebildet ist. Der Zuteiler kann dabei als Kratzer arbeiten,
der über einer die Spitze unten mit Abstand abdeckenden Scheibe angeordnet ist.
Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung der Austragsvorrichtung für das Feinkorn
besteht darin, daß ein vom unteren Ende der Spitze U-förmig nach oben gekrümmtes,
mit dem Innenraum der Spitze kommunizierendes Förderrohr mit Überlaufaustrag vorgesehen
ist. Bei geeigneter Einstellung der Strömungswiderstände und der je Takt
von
dem Hohlkörper verdrängten Menge an Wasser läßt sich damit erreichen, daß das Austragen
des Feinkornes durch die Veränderungen des Volumens des Hohlkörpers bewirkt wird.
Zur Anpassung an Schwankungen des Anteiles des Gutes an Feinkorn kann dabei der
überlaufaustrag höhenverstellbar sein. Das Austragen des Feinkornes durch das U-förmige
Förderrohr kann dadurch unterstützt werden, daß in der Spitze und/oder dem Förderrohr
mindestens eine an eine Druckluft- oder Druckwasserquelle angeschlossene Düse in
Förderrichtung angeordnet ist. Beim Austragen des Feinkornes durch das U-förmige
Förderrohr wird mit dem Feinkorn eine nennenswerte Menge an Wasser mit ausgetragen,
so daß eine Nachentwässerung des Feinkornes empfehlenswert ist. Das mit dem Feinkorn
ausgetragene Wasser kann durch eine oberhalb des Siebes vorgesehene Wasserzufuhröffnung
ersetzt werden, wobei das Wasser im Kreislauf geführt werden kann. Das Zuführen
von Wasser von oberhalb des Siebes unterstützt das Durchdringen des Feinkornes durch
die auf dem Sieb lagernde Schicht des Gutes und durch das Sieb selbst.
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Die Steuerung der Unterwassersiebvorrichtung nach der Erfindung kann
dadurch vorgenommen werden, daß der Innenraum des Hohlköpers mit einer bestimmten
Frequenz jeweils mit einer Druckmittelquelle verbunden und wieder von dieser getrennt
wird. Bei einer derartigen Steuerung ist die bei jedem Takt von dem Hohlkörper verdrängte
Menge an Wasser von dem Druck der Druckmittelquelle und den Leitungsquerschnitten
abhängig. Die Steuerung kann aber auch so durchgeführt werden, daß bei jedem Takt
die gleiche Menge an Wasser von dem Hohlkörper verdrängt wird. Dies kann dadurch
geschehen, daß der Hohlkörper mit Änderungen einer Länge desselben begrenzenden
Endschaltern verseben ist, die mit Mitteln zur Änderung des Innendruckes in Verbindung
stehen. Hierbei können wahlweise mehrere Endschalter einschaltbar sein, um die je
Takt verdrängte Menge an Wasser einzustellen. Vorteilhaft ist die Anwendung kontaktloser
Endschalter mit einem elektrischen oder magnetischen Feld oder einem Strahlengang.
Solche trägheitslosen Endschalter ermöglichen eine Steuerung der Unterwassersiebvorrichtung
nach der Erfindung in der Weise, daß die Ausdehnung des Hohlkörpers langsamer erfolgt
als dessen Zusammenziehung und daß außerdem der Hohlkörper kurzzeitig in ausgedehntem
Zustand gehalten wird. Dadurch ergibt sich eine entsprechende Bewegung des von dem
Hohlkörper verdrängten Wassers, wobei ein langsames Hochdrücken des Wassers durch
das Sieb und ein schnelles Zurückströmen desselben für den Siebeffekt vorteilhaft
sind. Mehrere Teilflächen des Siebes, über die das Gut nacheinander läuft, werden
vorteilhaft durch die darunter angeordneten Hohlkörper so beeinflußt, daß eine Phasenverschiebung
des aufströmenden und zurückströmenden Wassers entsteht. Dies trägt dazu bei, die
Ausbildung einer Schichtung des Gutes auf dem Sieb nach dem spezifischen Gewicht
zu unterbinden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Unterwassersiebvorrichtungen
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Unterwassersiebvorrichtung
mit in Stufen abgesetztem Sieb und zwei Spitzen für das Feinkorn mit Austragsvorrichtungen,
F i g. 2 eine Spitze für das Feinkorn mit einem Zuteiler und einem Mitnehmerförderer
für den Austrag des Feinkornes, F i g. 3 eine Spitze für das Feinkorn mit einem
Zuteiler und einer Förderschnecke für den Austrag des Feinkornes, F i g. 4 eine
Spitze für das Feinkorn mit U-förmig gekrümmtem Förderrohr für das Feinkorn.
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Das Sieb der Unterwassersiebvorrichtung besteht aus zwei Teilen 1,
2, die an einer Stufe 3 in der Höhe gegeneinander abgesetzt sind. Unter jedem der
Teile 1, 2 des Siebes befindet sich je ein Flüssigkeitsbehälter 4 bzw. 5; jeder
dieser beiden Flüssigkeitsbehälter 4, 5 mündet nach unten in eine Spitze 6 bzw.
7 aus. In den beiden Flüssigkeitsbehältern 4, 5 ist auf je einem Hohlträger 8 bzw.
9 ein Hohlkörper in Form eines Faltenbalges 10 unterhalb des Siebes angeordnet.
Der Innenraum jedes Faltenbalges 10 ist über eine Öffnung 11 mit dem Inneren
des zugehörigen Hohlträgers 8 bzw. 9 verbunden. Die im Innenraum jedes Faltenbalges
10 angeordneten Federn 12 sind jeweils an den beiden sich etwa senkrecht zum Sieb
relativ bewegenden Endflächen befestigt und unterstützen die Zusammenziehung des
Faltenbalges 10. An den beiden Endflächen jedes Faltenbalges 10 sind außerdem ineinander
eingreifende U-förmige Bügel befestigt, an denen Anschlagpuffer und Endschalter
vorgesehen sind.
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Die beiden Flüssigkeitsbehälter 4, 5 sind nach oben über das Sieb
hinaus zur seitlichen Begrenzung der Arbeitsfläche des Siebes verlängert. Außerdem
ist seitlich neben dem Sieb ein an den Rand des Teiles 2 des Siebes angeschlossener
Sammelbehälter 13 für das Grobkorn vorgesehen. Aus dem Sammelbehälter 13 wird das
Grobkorn durch eine Förderschnecke 14 über den Flüssigkeitsspiegel hochgefördert,
mindestens teilweise entwässert und ausgetragen. Die Aufgabe des Gutes auf das Sieb
erfolgt auf der dem Sammelbehälter 13 gegenüberliegenden Seite auf den Tei11 des
Siebes. Oberhalb des Teiles 1 des Siebes ist noch eine Wasserzuführöffnung 15 vorgesehen,
über die das mit dem Feinkorn und dem Grobkorn ausgetragene Wasser ersetzt wird.
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In F i g. 1 ist an der Spitze 7 als Austragsvorrichtung für das Feinkorn
ein Stauscheibenförderer 16 angeordnet, der aus mit Abstand an einer endlosen Kette
befestigten Scheiben besteht und über vier Drehkreuze 17 geführt ist. Der Stauscheibenförderer
16 ist durch ein Rohr 18 in das Innere der Spitze 7 hineingeführt und durch ein
weiteres Rohr 19 am unteren Ende der Spitze 7 wieder aus dem Inneren der Spitze
7 herausgeführt. Die Scheiben des Stauscheibenförderers 16- dichten gegenüber den
Rohren 18,19 ab. Das Feinkorn wird von dem Stauscheibenförderer 16 durch das Rohr
19 nach unten ausgetragen.
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In F i g. 1 ist am unteren Ende der Spitze 6 als Austragsvorrichtung
für das Feinkorn ein Zellenrad 20 dargestellt.
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In F i g. 2 ist als Austragsvorrichtung für das Feinkorn ein Mitnehmerförderer
21 dargestellt. Unter dem unteren Ende der Spitze 6 ist dabei mit Abstand eine Scheibe
22 angeordnet, auf der ein von außen betätigbarer Kratzer 23 arbeitet. Nachdem der
aus der Scheibe 22 und dem Kratzer 23 bestehende Zuteiler das untere Ende der Spitze
6 nicht flüssigkeitsdicht abschließt, ist das untere Ende der Spitze 6
zusammen
mit dem Zuteiler in einem wasserdichten Kasten 24 angeordnet, der unten in das Aufgabeende
des Mitnehmerförderers 21 ausmündet. In dem den Mitnehmerförderer 21 umschließenden
Gehäuse 25 steht ebenso wie in dem Kasten 24 Flüssigkeit. Am oberen Ende des Gehäuses
25 wird das Feinkorn durch den Mitnehmerförderer 21 herausgefördert und ausgetragen,
wobei der oberste Abschnitt des Mitnehmerförderers 21 eine wenigstens teilweise
Entwässerung des Feinkornes bewirkt.
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In F i g. 3 ist als Austragsvorrichtung für das Feinkorn eine Förderschnecke
26 dargestellt, die von einem aus einer Scheibe 22 und einem Kratzer 23 bestehenden
Zuteiler, der unterhalb des unteren Endes der Spitze 6 angeordnet ist, beschickt
wird. Der Zuteiler ist von einem Kasten 24 umgeben, der nach unten in das Aufgabeende
der Förderschnecke 26 ausmündet, die von einem Gehäuse 27 umschlossen ist. Bei dieser
Austragsvorrichtung für das Feinkorn kann der Zuteiler auch entfallen, wobei die
Förderleistung der Förderschnecke 26 durch Drehzahlregelung an die Menge des anfallenden
Feinkornes angepaßt werden kann.
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In F i g. 4 ist als Austragsvorrichtung für das Feinkorn ein an das
untere Ende der Spitze 6 angeschlossenes U-förmig gekrümmtes Förderrohr 28 dargestellt.
In dem Förderrohr 28 befindet sich ein flexibler Abschnitt 29, der eine Veränderung
der Höhe des Austrages 30 des Förderrohres 28 ermöglicht. Die Höhenverstellung des
Austrages 30 erfolgt mittels einer Gewindespindel 31. Oberhalb des Einlaufes
des Förderrohres 28 ist in der Spitze 6 eine abwärts gerichtete Düse 32 für die
Zuführung von Druckwasser zwecks Unterstützung der Förderung in dem Förderrohr 28
angeordnet. In der U-förmigen Krümmung des Förderrohres 28 ist eine weitere Düse
33 angeordnet, durch die in Richtung des Förderrohres 28 zwecks Unterstützung der
Förderung darin Druckwasser oder Druckluft zugeführt werden kann.