DE2509610A1 - Flacher sumpf mit eingetauchtem quer angeordnetem walzenbrecher - Google Patents

Description

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. IN«. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. AVOLFGANG HEUSLER D-8 MUENCHEN 86 TELEFON 089/«7β9 0β MARIA-THEnESIA-STRASSB 28 POSTFACH 80 0β OS TELEX 022088 TELEGRAMM SOMBEZ

9580-75

CONTINENTAL OIL COMPANY

Ponca City, Oklahoma 74601 (Ver.St.A.)

Flacher Sumpf mit eingetauchtem quer angeordnetem

Walzenbrecher

In der DT OS 2 351 884 mit der Bezeichnung "Suspensions-Behältersystem" ist ein Suspensionsbehälter beschrieben, der im wesentlichen aus einem flachen Kasten mit einer Vielzahl von Trennwänden zur Steuerung einer Wasserströmung an der Oberfläche besteht. Ein Wassereinlaß erzeugt eine konstante Wasserströmung durch das Behältersystem zum Fördern des in den Behälter gefallenen Produkts aus dem Auslaß des Behältersystems in den Pumpeneinlaß. Beim oben beschriebenen Behälter besteht ein Problem darin, daß die Kohle richtig bemessen sein muß, bevor sie in das Behälteraggregat fällt. Die richtige Bemessung erfordert eine getrennt vom Behälter angebrachte Brechereinheit, einen in den Brecher fördernden Förderer und einen vom Brecher in den Behälter fördernden Förderer. In Bergwerken kann in vielen Fällen der Raum stark begrenzt sein und eine derartige zusätzliche Vorrichtung könnte schwierig in das Bergwerk eingesetzt und nach Bedarf gemeinsam mit dem Behälteraggregat bewegt werden. Eine derartige Brechereinheit erzeugt auch Staub und Lärm, da sie der Umgebung ausgesetzt ist.

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Die Erfindung besteht in einer Zweiwalzenbrechereinheit, die, wie oben beschrieben, in einem Suspensionsbehälter angeordnet ist, wo die Walzen unter der Wasseroberfläche liegen und mit der Öffnung zur Pumpe übereinstimmen. Während das Material in den Behälter strömt, sich mit dem Wasser mischt und durch die Kraft des in den Behälter eintretenden Wassers entlang dem Boden vorwärtsgetrieben wird, wird das Material zwischen die sich drehenden Zähne der Brechereinheit bewegt. Während das Material zwischen den Zähnen strömt, kalibriert die Einheit das Produkt und treibt es in die Pumpenöffnung. Somit arbeitet die Brechereinheit nicht nur unter Wasser, wodurch Staub und Lärm vermindert werden, sondern erzeugt auch eine zusätzliche Antriebskraft für das Material aus der Behältereinheit heraus, wodurch die Strömung durch den Behälter besser gesteuert und dessen Durchsatz vergrößert wird. Die Brecherelemente sind auch mit Zapfen gelagert, um die Höhe der Brechereinheit auf ein Minimum zu bringen.

Die Erfindung betrifft kurz zusammengefaßt ein Behälteraggregat mit einer Zweiwalzenbrechereinheit zur Bildung einer Kombination, die nicht nur das Produkt mit dem Fluid mischt, sondern auch die Produktsuspension vor deren Eintritt in die Pumpe zerkleinert. Die Kombination enthält im wesentlichen einen Behälter, der durch Konstruktion einer oben offenen Wanne gebildet wird, deren waagerechte Abmessungen größer sind als die senkrechten Abmessungen und die miteinander verbundene Wandungen, Seitenwandungen und einen zu einer Endwandung hin abwärts abfallenden Boden aufweist. Das Wasser wird in der Nähe des höheren Endes des Bodens in die Wanne eingeführt. Die körnchenförmigen Feststoffe werden von oben in der Nähe des Endes des Bodens in die Wanne eingeführt. Eine Vielzahl von Trennwänden ist quer in der Wanne angeordnet und erstreckt sich hinab in das Wasser zur Begrenzung der Wasserströmung im oberen Teil der Wanne, wodurch die Wellenwirkung auf ein Minimum gebracht wird. Wasserpegelsensoren sind auch in der Wanne angebracht und halten das Wasser auf einem vorgegebenen Pegel in der Wanne. Die Brechereinheit

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besteht aus zwei Walzen, von denen jede eine Vielzahl von verteilten Umfangszähnen aufweist. Die Walzen sind quer zur Öffnung gelagert, die im unteren Ende der Wanne ausgebildet ist. Die Walzen sind so gelagert und motorgetrieben, daß das zwischen den Walzen strömende Material in der Richtung des Auslasses bewegt wird.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht der aus Behälter- und Brechereinheit bestehenden Kombination;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 2.

In Fig. 1 und 2 enthält ein allgemein mit 10 bezeichneter Suspensionsbehälter Seitenwandungen 11, 11A, 11B, eine niedrige Endwandung 12 und eine tiefe Endwandung 13. Der Boden wird aus einer abgeschrägten Seitenwandung 15 und einem abfallenden Boden 16 gebildet. Eine Vielzahl von Prallblechen 17 ist zwischen den Seitenwandungen HA und HB verteilt und weist eine ausreichende Tiefe auf, die sich unter den normalen Betriebswasserpegel des Behälters erstreckt. Ein Wassereinlaß 20 ist an der niedrigen Endwandung 12 angebracht und weist eine Öffnung 21 (vgl. Fig. 2) auf, die dem Wasser ein Strömen in einen Kanal und aus einem Schlitz 23 heraus in Richtung des Pfeils 24 gestattet. Dreieckige Keile 25 erzeugen eine konstruktive Festigkeit für die Endwandung 12. Eine Wasserpegelabfühlanordnung 27 ist in einer Öffnung 28 angebracht und besteht im wesentlichen aus einem an der Öffnung 28 angebrachten Krümmer 29. Ein T-Stück 30 ist am Ende des Krümmers 29 angebracht und weist ein kurzes

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senkrecht verlaufendes Mittelteil 31 auf. In den kurzen senkrecht verlaufenden Abschnitt 31 ist eine Wasserabfühleinheit eingebaut. Ein zweiter senkrecht verlaufender Abschnitt 33 ist an das T-Stück 30 angebaut und erstreckt sich über die Wasserlinie. Die Wasserpegelabfühlvorrichtung 27 ist Gegenstand einer weiteren Anmeldung und nicht Teil der vorliegenden Anmeldung. Am unteren Ende 13 des Sumpfs 10 sind zwei Brecherwalzen 35 und 36 gelagert. Jede Walze weist eine zylindrisch ausgebildete Abdeckung 37 bzw. 38 auf, die sich über die Länge der Walzen erstreckt und an der Endwand 13 befestigt ist. Eine Pumpenöffnung 40 ist axial mit dem Zwischenraum zwischen den Walzen

35 und 36 ausgefluchtet und steht mit einem Rohr 41 in Verbindung, das mittels eines Flansches 42 am Pumpeneinlaß 43 befestigt ist.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß jede Walze 35 und 36 über Achsen 45 bzw. 46 in Lagern 47 bzw. 48 gelagert ist. Dichtungen 49 bzw. 50 verhindern einen Austritt des im Behälter befindlichen Fluids. Ein Motor 44 ist über einen Antriebsa.usgang, etwa ein Kettenzahnrad 51, mittels einer Kette 53 an ein zweites Kettenzahnrad 52 angeschlossen. Das Kettenzahnrad 52 ist axial an der Achse 45 befestigt. Ein zweiter Motor 54 ist entsprechend über ein Kettenantriebszahnrad 51 mittels einer Kette 53 an ein zweites Kettenzahnrad 52 an der Achse 46 angeschlossen, die am Kettenzahnrad 52 axial befestigt ist. Während der Motor allgemein dargestellt ist, kann offensichtlich ein hydraulischer oder elektrischer Motor verwendet werden oder kann ein einziger Motor über Riemen, Kette oder Getriebe (direkt oder indirekt) zur unsynchronisierten Drehung der Walzen 35 oder

36 an die Achsen 45 und 46 angeschlossen werden. Um die Walzen 35 und 36 synchron zu drehen, würde für gewöhnlich ein zwangsläufiger Antrieb, etwa Zahnräder oder Kette, zwischen den Achsen 45 und 46 verwendet werden.

In Fig. 2 und 3 ist die Auslegung der festen Zähne am besten zu sehen. Eine Vielzahl von Zähnen 55 mit einer geformten

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Oberfläche, die der durch die sich drehenden Zähne 56 erzeugten Bahn entspricht, hat allgemein die Form eines Halbkreises und ist zwischen den sich drehenden Zähnen 56 befestigt, die am Umfang der Walzen 35 oder 36 befestigt sind. Beide Walzen 35 und 36 haben einen Satz von feststehenden Zähnen 55. Es ist auch anzugeben,* daß die Zähne unter diesen Bedingungen in einer Linie liegen müssen, d.h. in die gleiche Ebene fallen, die senkrecht zur Drehachse der Walzen gelegt ist. Die Zähne 55 auf der Walze 35 müssen zwischen die Zähne 56 auf der Walze 36 passen. Es ist natürlich offensichtlich, daß, falls die Walzen unmittelbar synchronisiert sind, die Zähne ineinandergreifen können.Unter diesen Bedingungen würden viele Zähne um den Umfang in irgendeiner Ebene mit doppelt so viel Umfangsreihen von Zähnen je Walze befestigt werden, während, wie in der Zeichnung dargestellt, am ehesten acht Zähne um den Umfang befestigt sind. Die Enden 6O und 61 sind so ausgelegt, daß sie mit dem Boden 16 und mit dem Boden des Rohrs 41 so fluchten, daß das Material unmittelbar entlang dem Boden 16 und in den Zwischenraum zwischen den Rollen 35 und 36 in der durch die Pfeile 62 und 63 dargestellten Weise strömen kann. Im normalen Betrieb, würde ein allgemein mit 64 bezeichneter Förderer über den Sumpf 10 in der Weise angebracht sein, daß das Produkt 65 auf einem Band 66 sich in Richtung der Pfeile 67 bewegen und in den Sumpf fallen würde.

Der Brechersumpf arbeitet in der folgenden Weise. Durch den Wassereinlaß 20 strömendes Wasser tritt in die öffnung 21, und in den Kanal 22 ein, strömt aus dem Schlitz 23 in Richtung des Pfeils 24 und füllt den Sumpf 10 bis zu der allgemein mit 26 bezeichneten Wasserlinie. Die in diesen Sumpf eintretende Wassermenge ist extrem groß. Es sind daher zum Niederhalten der Wellenwirkung Prallbleche 17 entlang der Oberseite der Wasserlinie hinzugefügt, die die Wasserbewegung entlang dieser Oberfläche verlangsamen, wodurch die Wellenwirkung an der Wasserlinie vermindert wird. Der Wasserpegel wird ununterbrochen durch Wasser

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überwacht, das in die Öffnung 28 eintritt und die senkrechte Verlängerung 31 zur Wasserpegelabfühleinrichtung 32 strömt, die von irgendeiner üblichen Bauart sein kann. Der Wasserpegelsensor steuert ein nicht dargestelltes Ventil, das die in das Rohr 20 eintretende Wassermenge steuert. Entlang dem Förderer 64 auf

dem Band 66 sich bewegendes Produkt fällt in den Behälter und wird entlang dessen Boden durch die Geschwindigkeit des durch den Schlitz 23 in der allgemeinen Richtung des Pfeils 24 eintretendes Wasser getrieben.

Die Motoren 44 und 54 werden in Betrieb gesetzt und drehen die Kettenzahnräder 51, die über die Ketten 53 die Kettenzahnräder 52 antreiben, wodurch die Achsen 45 bzw. 46 gedreht werden. Die Drehung dieser Achsen bewirkt eine Drehung der Walzen in der allgemeinen Richtung der in Fig. 2 dargestellten Pfeile. Während sich die Walzen drehen, bewegt sich das entlang dem Boden als Folge der Wasserbewegung bewegende Produkt zwischen die Zähne 54 jeder Brecherwalze 35 und 36, wo es auf eine vorgegebene Größe zerkleinert und in Richtung des Pfeils 63 in den Pumpeneinlaß 43 getrieben wird. Um die Walzen herum verbleibendes Produkt wird durch die feststehenden Zähne 55 vermindert. Als Folge hiervon wandern durch die Bewegung ües Wassers das Produkt und das andere Produkt in der Leitung entlang dem Pfeil 63. Beide Walzen 35 und 36 weisen feststehende Zähne 55 auf, wodurch das Folgen des Produkts um die Walze herum hinter diese, was ein Klemmen oder andere mechanische Probleme bewirken würde, eingeschränkt wird. Der von den Zähnen 55 am Ende 60 gebildete Einlaß zum Brecher bildet für die Brechereinheit eine natürliche Einlaßrampe. Bei Beobachtung des Betriebs ist zu sehen, daß die Brechereinheit nicht nur das Material kalibriert, sondern auch mit der Bewegung des aus dem Schlitz 23 austretenden Wassers und mit der durch die Pumpe bedingten Bewegung dadurch zusammenwirkt, daß sie das Produkt in Richtung zur Pumpe weitertreibt. Somit erzeugen die Walzen nicht nur eine Kalibrierung der Kohle, sondern erzeugen auch eine Bewegung des Produkts in den Einlaß der Pumpe. Die obere Walze 35 befindet sich

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unter der Wasserlinie 26 des Sumpfs 10, um die Bildung von Staub und Lärm auf ein Mindestmaß zu bringen. Es ist jedoch ^Tfeiisichtlich, daß die Brechereinheit unabhängig davon, ob die Walze ganz untergetaucht ist oder nicht, wirkungsvoll arbeiten würde. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die axiale Positionierung der Walzen so erfolgt, daß sie in Verbindung mit dem Sumpf eine minimale Höhe aufweisen.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Kombination eines Sumpfs mit einem Brecher angegeben wurde. Die aus Sumpf und Brecher bestehende Kombination arbeitet nicht nur mit weniger Staub und Lärm als die bisherigen Systeme, sondern die Brechereinheit wirkt in der Weise mit, daß sie das Produkt durch den Sumpf und in den Pumpeneinlaß treibt. Es ist natürlich offensichtlich, daß andere Anordnungen von Brechereinheiten eingebaut werden können. Zum Beispiel könnten statt zwei Walzen vier Walzen eingebaut oder unterschiedliche Zähneanordnungen verwendet werden in Abhängigkeit davon, ob die Walzen, wie dargestellt, unabhängig oder über Zahnräder synchron miteinander angetrieben werden. Es ist natürlich offensichtlich, daß eine beliebige Sumpfanordnung in Verbindung mit den Brechern verwendet werden kann. Die Erfindung besteht in der Kombination der Brechereinheit, die so vor dem Pumpeneinlaß positioniert ist, daß das Produkt aufbereitet und kalibriert in die Pumpe getrieben werden kann.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   Brechvorrichtung mit einem Behälteraggregat zur Bildung einer Suspension aus teilchenförmigem festem Produkt und Wasser in eingeschränkten Räumen zum Transport durch eine Suspensionspumpe, die eine oben offene Wanne hat, deren horizontale Abmessungen die senkrechten Abmessungen übersteigen und die miteinander verbundene Endwandungen und Seitenwandungen besitzt, wobei der Wannenboden sich nach unten in Richtung auf die eine Endwandung verjüngt, mit einer Einrichtung, die Wasser in die Wanne nahe dem höheren Ende des Bodens einführt, mit einer Einrichtung, die teilchenförmigen Feststoff in die Wanne nahe dem höheren Ende des Bodens einführt, mit einer nahe dem unteren Ende des Wannenbodens gelegenen Einrichtung, die einen Auslaß für die Suspension in die Pumpe bildet, mit einer in der Wanne angeordneten Einrichtung, die die Wasserströmung durch den oberen Teil der Wanne beschränkt, um eine Wirbelbildung auf ein Mindestmaß zu halten, und mit einer Einrichtung, die das Wasser bei einem vorbestimmten Pegel in der Wanne hält, gekennzeichnet durch zwei zylindrische Walzen, von denen jede eine Vielzahl von verteilten Umfangszähnen aufweist, durch eine Einrichtung zum Lagern der Achsen der beiden Walzen in der Nähe des unteren Endes am Auslaß für die Suspensionspumpe und durch eine Einrichtung zum Drehen der Walzen um ihre Achsen, um das Produkt und das Wasser zwischen den Walzen und in den Auslaß zu bewegen.
2. 2. Brechvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet,durch eine Vielzahl von halbzylindrischen trapezförmig ausgebildeten äußeren feststehenden Zähnen, die zwischen der Vielzahl von verteilten umfangszähnen angeordnet und am Suspensionsbehälter befestigt ist.

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