DE1247231B - Vorrichtung zum Bestimmen des Hochspannungswiderstandes von Materialstuecken und Verfahren zum Sortieren derselben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 03b

Deutsche Kl.: la-31

Nummer: 1247 231

Aktenzeichen: K 52884 VI a/l a

Anmeldetag: 6. Mai 1964

Auslegetag: 17. August 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen des Hochspannungswiderstandes von unregelmäßig geformten nicht brennbaren oder durch elektrische Entladung zerstörbaren Materialstücken und im Zusammenhang hiermit ein Verfahren zum Sortieren von Materialstücken. Verschiedene Gesteine besitzen bekanntlich verschiedene elektrische Widerstandswerte, und es sind daher zur Aufbereitung bergbaulicher Rohstoffe bereits Abtastelektroden für die Oberflächenleitfähigkeit des Materials verwendet worden. Die Verwendung solcher trockenen Niederspannungselektroden führt jedoch zu sehr stark schwankenden Kontaktwiderständen, die sich bei der Widerstandsmessung ergeben. Infolgedessen liefert dieses bekannte Sortierverfahren keine in der Technik brauchbaren Ergebnisse.

Es ist weiterhin ein Aufbereitungsverfahren für bergmännisch gewonnenes hochwertiges Gut bekannt; bei dem es sich um die Umwandlung eines grobstückigen Rohgutstroms in eine Reihe hintereinander fallender Einzelstücke handelt. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, die Dauer des Sichtgasstroms, der das haltige von dem unhaltigen Gut trennt, in Abhängigkeit von der Größe der Stücke des sich bewegenden Sichtguts zu steuern. Dieses Verfahren ist nicht auf bestimmte physikalische Eigenschaften, insbesondere nicht auf den elektrischen Widerstand des Sichtguts ausgerichtet.

Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zum Bestimmen des Hochspannungswiderstandes von unregelmäßig geformten nicht brennbaren oder durch elektrische Entladung zerstörbaren Materialstücken, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Einzelstücke je nach ihrer Leitfähigkeit auf jeweils bestimmte Bahnen zu leiten, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens ein Paar in der Sortierzone angeordneter, mit Hochspannungsquellen verbundener Hochspannungselektroden, die unter einer Leitplatte liegen und genügend Abstand voneinander besitzen, um die Bildung einer Luftehtladung zwisehen ihnen zu verhindern, und ferner durch mit den ■Elektroden verbundene Entladungsdetektoren, die auf einen Entladungslichtbogen ansprechen· und dabei ein Signal erzeugen, wobei die von diesem Signal gesteuerten Auswerfereinrichtungen die einzelnen Stücke auf jeweils gewünschte Bahnen leiten.

Ferner umfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Sortieren von Materialstücken unter Verwendung dieser Vorrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die die Sortierzone in bestimmter Bahn durchlaufenden Materialstücke einem elektrischen Hochspannungswechselfeld ausgesetzt werden, dessen Span- Vorrichtung zum Bestimmen des
Hochspannungswiderstandes von Materialstücken und Verfahren zum Sortieren derselben

Anmelder:

Sphere Investments Limited,

Nassau (Bahama-Inseln)

Vertreter:

Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,

Hamburg 52, Giesestr. 8

Als Erfinder benannt:
Leonard Kelly,
James Francis Hutter,
Bancroft, Ontario (Kanada)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Oktober 1963
(319 244)

nung etwas unter derjenigen liegt, die für den Beginn einer ionisierenden Entladung notwendig ist, wobei die Schaltung so getroffen ist, daß das die Elektroden passierende Materialstück verworfen wird, wenn keine Entladung eintritt.

Eine Ausführangsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

F i g. 1 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der Vorrichtung gemäß F i g. 1;

F i g. 3 ist ein schematisches Diagramm, das zur Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 dienlich ist;

F i g. 4 ist ein schematisches Diagramm, welches eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;

F i g. 5 ist eine teilweise Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 6 zeigt eine teilweise Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 5.

In den F i g. 1 und 2 ist eine Erzsortiervorrichtung dargestellt, die Erzbrocken sortiert, welche sich in einem breiten unregelmäßigen Strom bewegen. ·

709 637/69

In den F i g. 1 und 2 ist ein Trichter 10 dargestellt, der eine bestimmte Menge an Erz oder. Gesteinsbrocken 11 enthält. Die Erzbrocken bewegen sich unter dem Einfluß der Schwerkraft abwärts auf einen Vibrationstisch 12, der an Federn 14 aufgehängt ist. Eine Anzahl von Federn 14 wird verwendet, aber zur Vereinfachung der Zeichnung ist lediglich eine beschränkte Anzahl von ihnen in F i g. 2 gezeichnet. Ein Verbindungsglied 15 verbindet den Tisch 12 mit einem Vibrationsmotor 16. Der Vibrationsmotor 16 kann ebenfalls eine Federaufhängung besitzen. Derartige Vibrationstischförderer sind in der einschlägigen Technik wohlbekannt. Der Vibrationstisch 12 yerteilt die Brocken 11 über die „Oberfläche des Tisches und bewirkt gleichzeitig, daß sich die Brocken 11 über die Tischgleitfläche in breitem unregelmäßigen Strom hinabbewegen. Die Fördergeschwindigkeit zum Tisch ist derart, daß die Brocken alle in Berührung mit dem Tisch sich befinden, während sie sich über seine Oberfläche Maabbewegen.

Wenn die Brocken 11 das Ende des Tisches 12 erreichen, fallen sie auf eine Förder- oder Leitplatte 17 herunter. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist die Platte 17 vorzugsweise aus Isoliermaterial hergestellt, wie das weiter unten näher erläutert wird. Die Leitplatte 17 zeigt eine ziemlich steile Neigung, und die Brocken bewegen sich auf dieser Fläche unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten. Auf diese Weise bildet die Platte 17 eine vorher bestimmte breite Bahn und lenkt die Brocken von ihrem unteren Ende in diese Bahn.

Unter dem Ende der Leitplatte 17 ist eine Mehrzahl von Hochspannungselektroden 20 bis 30 in seitlichem Abstand voneinander quer zur Breite der Bahn angeordnet. Die Elektroden 20 bis 30 besitzen Enden, die von der erwähnten Bahn der Brocken, welche die Platte 17 verlassen, einen geringen Abstand aufweisen. Die Elektroden 20 bis 30 können isoliert von der Platte 17 angebracht sein. Die Elektroden sind auf diese Weise auch voneinander isoliert, und falls die Platte 17 aus leitendem Material besteht, sind die Elektroden hiervon durch ihre Montage isoliert und befinden sich in entsprechendem Abstand davon. In F i g. 2 ist eine typische Anbringung für eine Elektrode 30 dargestellt; die Anordnung besteht aus einem Tragarm 32, der sich von der Platte 17 zur Elektrode 30 erstreckt.

Eine Mehrzahl von Strömungsdüsen 33 bis 37 ist in der Nähe der Brockenbahn unterhalb der Elektroden-20 bis 30 angeordnet, und zwar seitlich nebeneinander quer über die Breite der Bahn. Die Anordnung der Düsen und der Elektroden ist in der bevorzugten Form in den Fig. 1 und 3 dargestellt, wobei die Elektroden 21, 23, 25, 27 und 29 unmittelbar über den Mittelpunkten der Strömungsdüsen 33, 34, 35, 36 und 37 angeordnet sind. Die anderen Elektroden sind über den Kanten oder Verbindungspunkten der Düsen angeordnet, wie dargestellt. Die Düsen 33 bis 37 befinden sich in genügendem Abstand von den Elektroden 20 bis 30, um eine unerwünschte Entladung zwischen ihnen zu hindern, oder es können die Düsen 33 bis 37 natürlich auch aus Isolierstoff hergestellt sein. Jede der Düsen 33 bis 37 ist durch ein entsprechendes Regelventil 39 bis 43 mit einer Quelle eines unter Druck stehenden flüssigen Mediums verbunden. Dieses Medium ist vorzugsweise Druckluft. Die Ventile 39 bis 43 werden durch ein Klassiersignal gesteuert, so daß sie in einer von zwei ■ Stellungen, nämlich offen oder geschlossen, sich befinden. Wenn ein Ventil offen ist, so wird ein Luftstrom durch die dazugehörige Düse auf den Brocken gerichtet, der die Düse passiert. Der Luftstrom lenkt den Brocken aus seiner normalen Fallbahn ab.

Es ist offensichtlich, daß auch eine mechanische Verwerfungseinrichtung bei der vorliegenden Erfindung anstatt der Anwendung eines Stromes eines

ίο Mediums verwendet werden kann. Derartige mechanische Verwerfungseinrichtungen bestehen aus Platten, die bewegt werden, um die verworfenen Gegen- ' stände abzulenken, oder es werden Stoßstäbe verwendet, um die verworfenen Stücke auf eine Seite zu stoßen. Derartige Einrichtungen wirken verhältnismäßig langsam; sie sind mehr geeignet bei solchen Sortiersystemen, bei denen die zu sortierenden Gegenstände sich nicht im freien Fall befinden. Derartige mechanische Verwerfungseinrichtungen können im Zusammenhang mit der vorhegenden Erfindung benutzt werden, wenn die Sortiergeschwindigkeit nicht zu hoch ist. Indessen wird die Verwendung einer Verwerfungseinrichtung, die mit einem Luftstrom arbeitet, für das Sortieren von Gegenständen in freiem Fall bevorzugt.

Eine Trennplatte 13 ist unterhalb der Verwerfungseinrichtung angeordnet,. um die Brocken, nachdem sie die Verwerfungseinrichtung passiert haben, zu trennen oder voneinander zu teilen. Die Brocken, die abgelenkt sind, bewegen sich auf der einen Bahn und fallen auf die eine Seite der Platte 13 auf ein Transportband 18, welches die Brocken ihrer Bestimmung zuführt. Die abgelenkten Brocken bewegen sich auf einer anderen Bahn und fallen auf die andere Seite der Platte 13 auf ein Band 19, das die Brocken einer anderen Bestimmung zuführt.

In F i g. 3 ist der Stromkreis der Vorrichtung schematisch angegeben. Die Elektroden 20, 22, 24, 26, 28 und 30 sind durch eine Leitung 44, die geerdet sein kann, miteinander verbunden. Nebeneinanderliegende Elektroden können somit als ein Paar von zusammenwirkenden Elektroden angesehen werden, und eine Elektrode jedes Paares ist mit dem Leiter 44 verbunden oder geerdet. So bilden die Elektroden 20 und 21 ein Paar, die Elektroden 21 und 22 ein anderes Paar, die Elektroden 22 und 23 ein drittes Paar usw. Eine Hochspannungsquelle eines Wechselstroms 45 bis 54 ist mit jedem Paar der Elektroden verbunden, so daß eine Hochspannungsquelle 45 sich zwischen den Elektroden 20 und 21 befindet, eine Hochspannungsquelle 46 zwischen den Elektroden 21 und 22 usw. Bei einem Elektrodenabstand von etwa 19 mm hat sich eine Hochspannungsquelle, die Stromstöße von 10 000 V bei einer Frequenz von einigen tausend Hertz liefert, als zufriedenstellend erwiesen. Die Spannung wird natürlich verändert, um den Punkt, bei dem die Sortierung erfolgt, verändern zu können, und infolgedessen hängt die erforderliche Spannung, von der Art des zu sortierenden Erzes und von der Beschaffenheit des Erzes ab. Für jede Hochspannungsquelle 45 bis 54 ist ein Strornflußanzeiger 56 bis 65 vorgesehen, der mit der entsprechenden Stromquelle verbunden ist. Der Stromanzeiger kann zweckmäßig mit der primären oder sekundären Wicklung eines Impulstransformators in der Stromquelle verbunden sein. Wenn eine Entladung zwischen einem Paar der Elektroden erfolgt, sendet der hiermit verbundene Stromanzeiger ein Ausgangssignal aus.

Schaltungen und Einrichtungen, die auf einen Stromstoß reagieren, um ein Ausgangssignal auszusenden, sind wohlbekannt. Die Ausgänge der Detektoren 56 bis 65 sind mit Zeitreguliervorrichtungen 67 bis 71 verbunden, so daß ein Ausgangssignal von einem der Detektoren 56 oder 57 auf die Zeitreguliervorrichtung 67 einwirkt, ein Ausgangssignal von einem der Detektoren 58 oder 59 die Zeitreguliervorrichtung 68 betätigt usw. Die Zeitreguliervorrichtungen 67 bis 71 senden ihrerseits ein Regelsignal zu einem der entsprechenden Regelventile 39 bis 43, um das Ventil zu betätigen, wenn ein Brocken vor einer der entsprechenden Verwerfungsdüsen 33 bis 37 vorbeifällt. Der Zweck der Zeitreguliervorrichtungen besteht darm, es sicherzustellen, daß der Luftstrom aus der Düse in dem. Augenblick austritt, in welchem der Brocken, der den Luftstrom steuert, sich gerade vor der Düse befindet.

Die Brockenil gleiten über die Förderplatte 17 herunter und fallen von ihrem Ende herab. Die Brocken passieren unmittelbar die Elektroden 20 bis 30. Jeder Brocken überbrückt zumindest ein Paar der Elektroden und verursacht entweder einen Lichtbogenentladungsstrom zwischen dem Paar der Elektroden mit Hilfe des Brockens, oder er verursacht keineh Stromfluß in Abhängigkeit von der Menge des leitenden Bestandteils, der in dem Brocken verteilt ist. Wenn der Brocken einen Stromfluß verursacht, wird der Stromfluß durch einen der Detektoren 56 bis 65 angezeigt, und eine der entsprechender Zeitreguliervorrichtungen 67 bis 71 betätigt eines der entsprechenden Regelventile 39 bis 43, um einen Luftstrom auf den Brocken zu lenken und seine Fallbahn zu verändern.

Es ist erwünscht, die Elektroden 20 bis 30 ziemlich dicht an der Platte 17 anzuordnen, da die Bahn der Brocken am Ende der Platte eindeutiger bestimmt ist. Es darf jedoch keine Lichtbogen- oder Stromentladung zwischen den Elektroden und der Platte 17 stattfinden, während die Brocken herunterfallen. Um einen derartigen unerwünschten Stromfluß zu- vermeiden, kann die Platte 17 wie oben erwähnt aus isolierendem Material bestehen. Andererseits können die Elektroden von der Platte weit genug entfernt sein, um etwas derartiges zu vermeiden. In ähnlicher Weise sollen die Düsen 33 bis 37 entweder aus isolierendem Material bestehen oder weit genug von den Elektroden 20 bis 30 entfernt sein, um einen unerwünschten Stromfluß zu vermeiden.

Es sei darauf hingewiesen, daß es im allgemeinen vorzuziehen ist, daß die Brocken an der Oberfläche trocken sind. Es wurde gefunden, daß eine Wasseroberfläche einen Widerstand .für den elektrischen Strom in der Größenordnung von etwa 100 kOhm bis 500 kOhm besitzt. Der Oberflächenwiderstand kann bei Erzen, wie z. B. Metallsulfiden, vernachlässigbar sein, die einen Widerstand in der Größenordnung von etwa 1 bis 100 Ohm aufweisen. Bei anderen Arten oder bei Erzen mit einem höheren Widerstand kann der Widerstand der Wasseroberfläche maßgebend werden, und die Vorrichtung wird dann nicht zufriedenstellend arbeiten.

Es ist offensichtlich, daß die Erfindung auf das Sortieren von Gegenständen angewendet werden kann, die sich in einer Reihe einer hinter dem anderen bewegen. Es wird dann lediglich ein Paar von Elektroden benötigt und natürlich auch lediglich erne der hiermit verbundenen Einrichtungen, wie eine Stromquelle, ein Detektor, eine Zeitregulierung und eine Strömungsdüse.

Es ist ebenfalls offensichtlich, daß in Verbindung mit der Vorrichtung, die in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, bei der fünf Strömungsdüsen als Verwerfungseinrichtungen vorhanden sind, eine Anordnung von sechs Elektroden anstatt von elf Elektroden verwendet werden kann. Das bedeutet also, daß die Vorrichtung unter Verwendung der Elektroden

ίο 20, 22, 24, 26, 28 und 30 benutzt werden kann, wobei die anderen Elektroden fehlen können. In diesem Fall bilden die Elektroden 20 und 22 ein Paar, die Elektroden 22 und 24 das andere Paar usw. Auf diese Weise sind fünf Paare von Elektroden vorhanden und fünf Hochspannungsquellen und fünf Detektoren, die mit fünf Zeitreguliervorrichtungen verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung werden weniger Elektroden, Stromquellen und Detektoren benötigt, aber die Abdeckung längs der Bahn ist nicht so vollständig. Bei der gleichen Bahnbreite und bei der gleichen Anzahl von Düsen können kleinere Brocken sortiert werden, wenn die vorzugsweise Anordnung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, benutzt wird.

In F i g. 4 ist in einer schematischen Zeichnung eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der lediglich fünf Elektroden benutzt werden. Diese Elektroden besitzen die Form von Platten, welche gegenüber der Bahn der Brocken in einer flachen Entladungsfläche enden. Diese Elektroden sind mit den Ziffern 73 bis 77 bezeichnet, und jede Elektrode erstreckt sich quer zur Breite der breiten Bahn, und zwar etwa in dem gleichen Abstand wie die Strömungsdüsen, die unmittelbar darunter sich befinden.

Die Auswerf erplatte 17 besteht bei dieser Ausführungsform aus leitendem Material oder mindestens in ihrem unteren Teil aus leitendem Material und dient als gemeinsame Elektrode, die mit jeder der Elektroden 73 bis 77 paarweise zusammenwirkt. Das zusammenwirkende Elektrodenpaar befindet sich neben der Bahn der Brocken, wobei die gemeinsame Elektrode an der Bahn anliegt und die andere Elektrode sich in dichtem Abstand von der Bahn befindet. Die Hochspannungsquellen 78 bis 82 sind jedesmal mit einem Paar der Elektroden verbunden, und zwar ist die Stromquelle 78 zwischen die Elektrode 73 und die gemeinsame Elektrode 17 geschaltet. Die Stromquelle 79 ist mit der Elektrode 74 und der gemeinsamen Elektrode 17 verbunden usw. Stromstoßdetektoren 84 bis 88 sind jeweils mit den Hochspannungsquellen 78 bis 82 verbunden, und diese Detektoren erzeugen ein Signal zur Betätigung der Zeitreguliervorrichtungen 67 bis 71. Diese Zeitreguliervorrichtungen 67 bis 71 sind dieselben, wie sie im Zusammenhang mit den F i g. 1 bis 3 beschrieben sind, ebenso wie die Regelventile und die Auswerfereinrichtungen.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach F i g. 4 ist ähnlich derjenigen der Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3. Die Brocken 11 gleiten über die Führungsplatte 17 herunter, und in dem Augenblick, in dem sie das Ende der Platte verlassen, überbrücken sie im wesentlichen den Raum zwischen der als gemeinsame Elektrode dienenden Platte 17 und einer der Elektroden 73 bis 77. Wenn die Widerstandseigenschaften des Brockens solche sind, daß er einen Lichtbogenentladungsstrom hervorruft, wird dieser durch einen der Detektoren 84 bis 88 registriert, und

es wird ein Luftstrom erzeugt, wenn der Brocken an der entsprechenden Düse, wie oben beschrieben, vorbeistreicht.

Wenn ein Lichtbogenentladungsstrom erzeugt wird, vermindert sich die Spannung der betreffenden Plattenelektrode 73 bis 77 fast bis zur Spannung der gemeinsamen Elektrode 17. Infolgedessen muß ein genügender Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Elektroden 73 bis 77 vorhanden sein, um eine Lichtbogenentladung zwischen ihnen zu verhindem, wenn die Spannung einer der Elektroden sinkt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist kein so langer Luftabstand bei dem Stromweg von einer Elektrode eines Elektrodenpaars durch den Brocken zur anderen Elektrode vorgesehen, weil der Brocken sich tatsächlich mit der gemeinsamen Elektrode der Auswerferplatte in Berührung befindet. Es ist natürlich erwünscht, den Luftweg so kurz wie möglich zu halten, weil dieser Luftweg in einem gewissen Ausmaß zwischen den einzelnen Brocken verschieden ist, und je geringer die Widerstandsänderung im Stromkreis ist (wobei von dem Brocken abgesehen werden soll), um so genauer kann der Auswerfer eingestellt werden.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Luftweg zwischen den Elektroden und der Brockenoberfläche noch weiter vermindert ist. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 besteht die Auswerferplatte 17 oder mindestens ihre untere Kante aus leitendem Material und stellt eine gemeinsame Elektrode dar. Die Plattenelektroden der F i g. 4 sind jedoch hier durch Federelektroden 91 bis 95 ersetzt. Die Elektroden .91 bis 95 können in nebeneinanderliegenden Gruppen angeordnet sein, wobei mindestens eine Elektrode in jeder Gruppe vornanden ist, mit anderen Worten kann jede Federelektrode ihrerseits als eine Gruppe betrachtet werden, und jede Gruppe bildet mit der gemeinsamen Elektrode 17 ein zusammenwirkendes Elektrodenpaar. Eine Hochspannungsquelle ist zwischen jede Federelektrode und die gemeinsame Elektrode 17. geschaltet. Bei einer anderen Ausführungsform können auch zwei nebeneinanderliegende Federelektroden elektrisch miteinander verbunden sein und als eine Gruppe angesehen werden, und jede Gruppe bildet mit der gemeinsamen Elektrode ein zusammenwirkendes Elektrodenpaar. In diesem letzteren Fall ist eine Stromquelle, ein Detektor und ein Auswerfer mit der Gruppe aus zwei Elektroden zusammengeschaltet, wie dies in Fig. 5 angedeutet ist. Eine Gruppe von Elektroden kann auch mehr als zwei Elektroden aufweisen, aber ihre Zahl ist durch praktische physikalische Überlegungen begrenzt. Hierzu gehören in erster Linie die Notwendigkeit, die Breite der Bahn möglichst vollständig abzudecken, ferner die Größe der Federelektroden, die Größe der Auswerferdüsen, der notwendige Abstand usw. Wie gefunden wurde, schaffen für vielerlei Anwendungen zwei Elektroden, die, wie dargestellt, zu einer Gruppe vereinigt sind, eine genügende Abdeckung der Bahn und wirken zufriedenstellend.

Die Elektroden 91 bis 95 können an Haltearmen 96 bis 100 befestigt sein, die ihrerseits mit Hilfe von Isolatoren an der Platte 17 befestigt sind. Vorzugsweise bestehen die Tragarme 96 bis 100 aus Isoliermaterial. Es kann jedoch auch anderes Material benutzt werden, sofern nur die Elektroden 91 bis 95 von der Platte 17 isoliert sind.

Wie auch sonst, müssen die Elektroden 91 bis 95 von der Platte 17 in einem genügenden Abstand angeordnet sein, um eine Lichtbogenentladung durch die Luft zwischen ihnen zu vermeiden. Es muß auch ein genügender Abstand zwischen den Elektroden 91 bis 95 und den Auswerferdüsen, von denen lediglich die Düsen 33 und 34 in F i g. 5 dargestellt sind, vorhanden sein. Ebenso muß der Abstand zwischen den Elektroden bei den Elektrodengruppen 91 bis 95, die möglicherweise eine Potentialdifferenz aufweisen können, genügend groß sein, um unerwünschte Lichtbogenentladungen zu verhindern. Wenn beispielsweise ein Erzbrocken eine Lichtbogenentladung zwischen der Elektrode 92 und der gemeinsamen Elektrode 17 erzeugt, fällt die Spannung an der Elektrode 92. Dies ergibt eine Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden 92 und 93, indessen soll der Abstand genügend groß sein, um eine Entladung zwischen den Elektroden 93 und 92 unter diesen Umständen zu verhindern.

Die Federelektroden 91 bis 95 enden sehr dicht in der Nähe der Bahn der fallenden Brocken. Es erfolgt daher für gewöhnlich eine Berührung mit irgendeinem Teil des Brockens, der an den Elektroden vorbeifällt. Je nach der Art, wie sich der Erzbrqcken darbietet und je nach seiner Oberflächenbeschaffenheit kann diese Berührung eine augenblickliche sein, sie kann an voneinander entfernten Punkten der Oberfläche stattfinden oder sie kann langer dauern, indem sie sich über einen Teil der Oberfläche erstreckt. In jedem Fall ist der Luftabstand für gewöhnlich an irgendeinem Punkt der Bahn des Brockens auf einen äußerst kleinen Betrag vermindert. Wie oben beschrieben, kann der Brocken gegebenenfalls eine Lichtbogenentladung von der Art eines Stromflusses bewirken, was von der eingestellten Hochspannung und den Eigenschaften des Gesteins abhängt.

Die Federelektroden 91 bis 95 sind so konstruiert und angeordnet, daß sie nachgeben können. Anders ausgedrückt: Wenn ein Gesteinsbrocken an eine Feder stößt und diese zur Seite drückt, soll die Feder rasch zu ihrer Ruhelage zurückkehren, sobald der Brocken vorbeigefallen ist. Wie gefunden wurde, zeigt eine schraubenförmig gewickelte Druckfeder eine genügende Elastizität. Derartige Schraubenfedern in der Größenordnung von 4,8 mm Durchmesser und 7,6 cm Länge haben sich beim Einbau als zufriedenstellend erwiesen.

Die Brocken gleiten über die Leitplatte 17 hinunter und fallen von ihrem unteren Ende in Form eines breiten unregelmäßigen Stroms herab. Jeder Brocken bildet ganz oder teilweise eine Brücke zwischen der Platte 17 und einer der Elektroden 91 bis 95. So kann beispielsweise ein Brocken eine Brücke zwischen der Platte 17 und der Elektrode 91 bilden. Eine Hochspannungsquelle 78 ist so geschaltet, daß sie eine Hochspannung zwischen den Elektroden 17 und 91 erzeugt, und der Brocken kann beispielsweise eine derartige Zusammensetzung aufweisen, daß er eine Funkenentladung hervorruft. Wie in F i g. 4 wird dieser Entladungsstrom im Detektor festgestellt und ein Signal erzeugt, welches das Regelventil steuert und einen Luftstrom aus der Düse 33 erzeugt, welche den Brocken ablenkt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dafür verwendet worden, um Gesteinsbrocken mit einem Gehalt an Grundmetallen zu sortieren. Die Metallsulfide, welche den gewünschten Bestandteil darstel-

len, besitzen, wie gefunden wurde, einen Widerstand von etwa 1 bis 100 Ohm bei Brocken eines hochwertigen Erzes. Das mit den verschiedenen Erzen vereinte taube Gestein besitzt andererseits einen Widerstand über 1 Megohm, es besteht also ein beträchtlicher Unterschied in den beiden Widerstandsarten, und es bildet kein Problem, eine wirksame Trenngrenze zwischen dem Erz und den Gangartbrocken einzustellen, so daß eine bestimmte Konzentration an dem gewünschten Bestandteil eine Funkenentladung hervorruft. Obwohl Unregelmäßigkeiten in der Art und Weise, wie sich das Gestein der Untersuchung darbietet, und ein mangelnder Zusammenhang des Metallsulfidgehalts «unerwünschte Schwankungen hervorrufen können, scheint es doch, daß diese unerwünschten Schwankungen nicht genügend groß sind, um die Sortierung zu beeinträchtigen, wenn ein Unterschied in den Widerständen des Erzes und der Gangart" in der Größenordnung, wie sie oben erwähnt ist, vorliegt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bestimmen des Hochspannungswiderstandes von unregelmäßig geformten nicht brennbaren oder durch elektrische Entladung zerstörbaren Materialstücken, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, um die Einzelstücke je nach ihrer Leitfähigkeit auf jeweils bestimmte Bahnen zu leiten, gekennzeichnet durch mindestens ein Paar in der Sortierzone angeordneter, mit Hochspannungsquellen (45 bis 54) verbundener Hochspannungselektroden (20, 21 bzw. 22, 23 usw.), die unter einer Leitplatte (17) liegen und genügend Abstand voneinander besitzen, um die Bildung einer Luftentladung zwischen ihnen zu verhindern, und ferner durch mit den Elektroden verbundene Entladungsdetektoren (56 bis 65), die auf einen Entladungslichtbogen ansprechen und dabei ein Signal erzeugen, wobei die von diesem Signal gesteuerten Auswerfereinrichtungen (33 bis 37) die einzelnen Stücke auf jeweils gewünschte Bahnen leiten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitplatte (17) mindestens am unteren Ende aus leitendem Material besteht, welches die eine Elektrode des jeweiligen Elektrodenpaares bildet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus vorzugsweise schwingungsgedämpften Schraubenfedern bestehen.

4. Verfahren zum Sortieren von Materialstücken . unter Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sortierzone in bestimmter Bahn durchlaufenden Materialstücke einem elektrischen Hochsparmungswechselfeld ausgesetzt werden, dessen Spannung etwas unter derjenigen liegt, die für den Beginn einer ionisierenden Entladung notwendig ist, wobei die Schaltung so getroffen ist, daß das.die Elektroden passierende Materialstück verworfen wird, wenn keine Entladung eintritt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1126 332;
Kirchberg, »Aufbereitung bergbaulicher Rohstoffe«, Bd. 1 (1953), S. 315.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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