DE2719596B2 - Schwingherd - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schwingherd, also eine Aufbereitungsmaschine mit Platte, über die mit einem Wasserstrom ein zu trennendes Gemisch von Teilchen, beispielsweise Mineralien oder taubes Gestein, läuft.

Ausführungsformen eines Schwingherdes gehen beispielsweise aus der DE-AS 10 50 701 oder der DE-AS 10 94 681 hervor. Danach weist ein Schwingherd einen Schwingantrieb auf, der die Platte in Schwingungen versetzt, und zwar entlang einer schwach geneigten Schwingungsachse, so daß eine horizontale Schwingungskomponente und eine relativ dazu kleine vertikale Schwingungskomponente vorhanden ist. Die Platte schwingt also in horizontaler Richtung und gleichzeitig etwas in vertikaler Richtung.

Aus der US-PS 15 84 017 ist eine Ausführung eines Schwingherdes bekannt geworden, bei der die Platte durch einen Schwingantrieb in horizontaler Richtung in Schwingungen versetzt wird und durch einen getrennten Schwingantrieb mit höherer Frequenz in vertikaler Richtung in Schwingungen versetzt wird. Die höhere Frequenz ist dabei so groß gewählt, daß der Platte in vertikaler Richtung eine Beschleunigung erteilt wird, die größer als die Erdbeschleunigung ist. Dadurch soll erreicht werden, daß das Teilchenbett auf der Platte aufgelockert wird, so daß die schweren Teilchen nach unten sinken.

Aufgabe der Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie bei einem Schwingherd die Trennkapazität vergrößert werden kann.

Diese Aufgabe wird nach dem Patentanspruch 1 durch die Anwendung eines Unwucht-Schwingantriebs mit Wurfeffekt bei einem Schwingherd als Schwingantrieb für die Platte gelöst.

Es ist bislang die Anwendung von Unwucht-Schwingantriphen mit Wnrfeffekt nur bei Sieben bekannt eeworden, beispielsweise aus der DE-OS 23 08 307.

b0 Durch diese Lösung kann bei einem Schwingherd das im Hinblick auf die US-PS 15 84 017 überraschende Ergebnis erzielt werden, daß die schweren Teilchen des Teilchenbettes zur Oberfläche wandern, dort Sprünge vollziehen und dabei relativ große Wegstrecken zurücklegen, wodurch die Trennkapazität des Herdes vergrößert wird.

In den Unteransprüchen ist angegeben, welche speziellen Ausführungsformen von Unwucht-Schwingantrieben mit Wurfeffekt und/oder welche speziellen Ausführungsformen von Schwingherden zu besonders günstigen Ergebnissen führen.

Die Erfindung wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Schwingherdes mit einem Abführtrog und einem Abführkanal auf der Austragsseite der Platte;

Fig.2 eine Seitenansicht des Schwingherdes nach F i g. 1 mit aufgeschnittenem Abführtrog und Abführkanal;

F i g. 3 einen Schnitt durch den Schwingherd;

Fig.4 in einem Diagramm die Flugbahn eines schweren Teilchens.

In den Figuren ist mit 10 der Schwingherd bezeichnet, der eine geschlossene Platte 11 aufweist, deren Oberfläche mit 12 bezeichnet ist. Eine obere Abschlußwand 13 und eine Zuführwand 14 schließen einen Teil der Platte ein, während eine Austragsseite 15 und eine Austragsseite 16 der Platte offen sind. Eine Reihe paralleler, im Abstand voneinander angeordnete Rippen 18 und 19 erstreckt sich von der Plattenoberfläche senkrecht nach oben und verläuft im wesentlichen senkrecht zur oberen Abschlußwand. Die Anordnung der Rippen hängt von dem zu verarbeitenden Material ab. Üblicherweise weisen die Rippen eine Höhe von ungefähr 1,5 bis 2,4 cm in der Nähe der oberen Abschlußwand auf und nehmen bis auf 0 cm an der Abfuhrseite ab. Ungefähr jede vierte Rippe 19 ist höher als die übrigen Rippen 18, um zu verhindern, daß besonders große Teilchen hoher Messendichte quer zu den Rippen abrollen, wenn die Zwischenräume zwischen den Rippen mit kleinen Teilchen hoher Massendichte ausgefüllt sind. Diese feine Fraktion neigt dazu, sich unterhalb der großen Teilchen anzusammeln und diese dadurch in eine höhere Lage zu bringen.

Die flachen Rippen 18 sorgen dafür, daß der Strom des zu verarbeitenden Materials über eine größere Fläche ausgebreitet wird um dadurch die Abtrennung zu erleichtern, während die hohen Rippen 19 Sammelstellen für die Ablagerung der kleinen Teilchen sind.

Die Oberfläche 12 der Platte 11 ist von der Zufuhrseitenwand 14 zur Austragsseite 16 hin nach unten geneigt in einer Richtung, die seitlich zum Verlauf der Rippen 18 und 19 verläuft. Der in F i g. 3 dargestellte Winkel 20, den die seitliche Neigung der Platte mit der Horizontalen einschließt, liegt zwischen 8° und 12° in der Richtung seitlich zu den Rippen. Des weiteren ist die Oberfläche der Platte, wie F i g. 2 zeigt, von der oberen Abschlußwand 13 zur Austragsseite 15 um einen Winkel 21 gegen die Horizontale nach oben hin geneigt, wobei der Winkel zwischen '/2° bis 2" liegt, und zwar in einer Richtung, die sich parallel zur Längsrichtung der Rippen erstreckt.

Ein paar Rahmenteile 23 und 24, die in den F i g. 2 und 3 dargestellt sind, erstreckt sich in Längsrichtung nach unten und zwar senkrecht zur Platte 11. Eine Reihe quer angeordneter Rahmenteile 25, 26, 27, 28, 29 und 30

erstreckt sich seitlich von dem Rahmenteil 23 weg und hält die Austragsseite der Platte, während eine Reihe von schrägen Rahmenteilen 31 sich seitlich vom Rahmenteil 24 weg erstreckt, um die Zufuhrseite der Platte zu stützen. Eine vorn angebrachte Konsole 32 und ■> eine rückwärts angebrachte Konsole 33 sind schräg zwischen den in Längsrichtung angeordneten Rahm?nteilen vorgesehen. Zwischen diesen Konsolen ist ein Unwucht-Sdrvingantrieb 34 mit Wurfeffekt elastisch mittels Druckfedern 35 und 36 gehalten, die so angeordnet sind, daß sie eine bestimmte Schwingungsachse 37 herzustellen gestatten. Diese Achse schließt mit der Plattenoberfläche 12 einen Winkel 40 von ungefähr 20° ein und zwar in einer Ebene, die sich in Längsrichtung parallel zu den Rippen 18 und 19 erstreckt und senkrecht zur Plattenoberfläche verläuft, wobei die Achse eine vertikale Komponente aufweist. Der Schwingantrieb 34 ist in einem Cehäuse 38 untergebracht, in dem drehbare exzentrische Gewichte angeordnet sind, die durch einen geeigneten Antrieb mittels eines Elektromotors 39 betätigt werden, wobei der Motor im Schwingantriebsgehäuse untergebracht ist Der Schwingantrieb ist derart ausgelegt, daß er eine maximale senkrechte Beschleunigung erzeugen kann, die innerhalb eines Bereiches von 1,25- bis 2mal der Erdbeschleunigung liegt Der Schwingantrieb . rbeitet beispielsweise mit 1100 Perioden/min bei einem Hub von ca. 1 cm. Derartige Erreger sind auf dem Markt erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung »MF-600« von der Syntron Division der FMC-Corpora- i<> tion Homer City, Pennsylvania, USA.

Die Platte 11 ist elastisch aufgehängt, damit sie frei schwingen kann. Ein paar Stützen 41, von denen in Fig. 2 eine dargestellt ist, sind in der Nähe des Zufuhrendes der Platte angeordnet. Diese Stützen sind is auf spiralförmigen Druckfedern 22 angeordnet, die auf einstellbaren Tellern 43 ruhen. Die Teller sind an Bolzen 44 befestigt, die in Muffen 45 einschraubbar sind, wobei diese auf Hohlrohren 46 ruhen. Die Hohlrohre wiederum sind an einem Stützrahmen 47 befestigt und in Längsrichtung mittels Holmen 48 verstrebt. In der Nähe der Austragsseite 15 erstreckt sich eine Stütze 50 nach außen von dem in Längsrichtung verlaufenden Rahmenteil 23 weg. Diese Stütze ruht auf einer spiralförmigen Druckfeder 51, die auf einem einstellbaren Teller 52 ·)> gelagert ist. Der Teller ist mit einem Bolzen 53 verbunden, der in die Muffe 54 einschraubbar ist. Diese Muffe ruht auf einem Hohlrohr 55. das sich nach außen vom Stützrahmen 47 weg erstreckt. Das Rohr 55 wird in Längsrichtung der Platte gesehen von einem Holm 56 gestützt. In ähnlicher Weise erstreckt sich eine Stütze 58 vom Rahmenteil 24 seitlich weg, und diese Siütze ruht auf einer spiralförmigen Druckfeder 59, die auf einem einstellbaren Teller 60 ruht. Der Teller wiederum ist mit einem Bolzen 61 verbunden, der mit einer nicht « dargestellten Muffe in Schraubverbindung steht. Ein Hoh'rohr 62 erstreckt sich nach oben vom Rahmenteil 47, um die nicht dargestellte Muffe zu stützen. Diese Art der elastischen Aufhängung ist nur ein Ausführungsbeispiel; die Aufhängung kann ebensogut durch Federn und Seile von oben herab erfolgen.

In F i g. 1 ist weiter ein Zufuhrkanal 64 dargestellt, der die Aufschlämmung auf die Oberfläche 12 der Platte leitet und der in der Nähe der Ecke der oberen Abschlußwand 13 und der Zufuhrseitenwand 14 ss angeordnet ist. Zusätzlich wird auf die Plattenoberfläche Wasser aus Spriihkönfen und Leitungen 65 und 66 eeleitet. die in der Nähe der Zufuhrseitenwand 14 angeordnet sind. Steigleitungen 67 und 68 versorgen die Leitung 65 mit Wasser und eine Steigleitung 69 führt Wasser zur Leitung 66. Mit 70 ist ein Abfuhrtrog bezeichnet, der getrennt von der Platte 11 angeordnet ist, jedoch in der Nähe der Austragsseite 16 um die Teilchen niedriger Massendichte und der Flüssigkeitsträger, die von der Platte abfließen, aufzunehmen. Ein Äbfuhrkanal 71 erstreckt sich von dem untersten Teil des Troges zu einer geeigneten Abfuhrstelie.

Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung eignet sich insbesondere zum Waschen und Reinigen von Kohle, von der Gestein, Schiefer und Schwefelkies abgetrennt werden sollen. Diese Beimengungen weisen eine höhere Massendichte als die Kohle auf und werden an der Ausiragsseite 15 ausgetragen, während die Kohle und der Wasserfluß über die Austragsseite 16 in den Abfuhrtrog und den Abfuhrkanal 71 gelangen. Der Schwingherd kann auch zum Abtrennen verschiedener Erze verwendet werden, wobei in diesem Fall die angereicherten Mineralien hoher Massendichte von der Austragsseite entnommen werden. Im folgenden wird die Verfahrensweise näher beschrieben, unter Bezugnahme auf Teilchen hoher oder niedriger Massendichte, wobei dieses Verfahren für eine Vielfalt von Stoffen anwendbar ist.

Eine Aufschlämmung, die aus einer Suspension von Teilchen hoher Massendichte und Teilchen niedriger Massendichte in einem Flüssigkeitsträger besteht, wird mit einer vorgegebenen Flußrate vom Zufuhrkanal 64 auf die Plattenoberfläche 12 geleitet. Durch Schwerkrafteinwirkung fließt der Flüssigkeitsträger mit den Teilchen niedriger Massendichte quer zu den Rippen 18, 19 die geneigte Platte in Richtung zur Austragsseite 16 hinunter, während die Teilchen hoher Massendichte sich in den Zwischenräumen zwischen den Rippen ansammeln. Die Rippen halten die Teilchen hoher Massendichte vom Querfluß über die Rippen hinweg zurück und die Schwingungsimpulse, die der Platte 11 vom Antrieb 34 mitgeteilt werden, befördern die Teilchen hoher Massendichte entlang der Oberfläche zur Austragsseite 15 in einer Richtung, die sich im allgemeinen parallel zu den Rippen erstreckt.

In F i g. 4 ist der Weg eines einzelnen Teilchens hoher Massendichte entlang der Plattenoberfläche 12 zur Austragsseite 15 hin dargestellt. Am Beginn einer jeden Schwingungsperiode befindet sich die Platte in der Bodenlage. Das Teilchen ist im Kontakt mit der Plattenoberfläche vom untersten Punkt A bis ungefähr zum mittleren Punkt des Schwingungshubes in der Nähe der neutralen Plattenstellung.

Bis zu diesem Punkt ist das Teilchen zu seiner maximalen Geschwindigkeit beschleunigt worden und verläßt die Oberfläche im freien Flug, während die Oberfläche vom Punkt B zum Punki C verlangsamt wird. Das Teilchen folgt seiner Flugbahn, wenn die Platte zur Bodenstellung zurückkehrt und das Teilchen trifft wieder auf die Plattenoberfläche im Punkte A\ unter Vollendung einer Schwingungsperiode. Da sich die Platte in einer Ebene befindet, die senkrecht zur schräg geneigten Plattenoberfläche liegt, das Teilchen jedoch in einer senkrechten Ebene herunterfällt, besteht ein geringer seitlicher Versatz eines jeden Teilchens mit jeder Schwingungsperiode.

Die bisher beschriebene Bahn eines Teilchens ist rein theoretisch und berücksichtigt nicht die Dämpfung durch den Flüssigkeitsträper. Diese Teilchenbahn kann in der Nähe der Austragsseite 15 erreicht werden, jedoch auf der Fläche 12, auf der die Aufschlämmung

noch schräg die Plattenoberfläche herunterfließt, wirken Schüttelkräfte und Turbulenzen. Dadurch wird eine Schichtung erleichtert und damit eine schnelle Beförderung der Teilchen hoher Massendichte zur Austragsseite. '>

Der Zufuhrwinkel oder Winkel 40, unter dem die vorbestimmte Schwingungsachse 37 gegen die Plattenoberfläche 12 geneigt isi, beträgt vorzugsweise ungefähr 20° zur Plattenoberfläche, und zwar in einer Ebene, die sich in Längsrichtung gesehen parallel zu den in Rippen und senkrecht zur Plattenoberfläche erstreckt. Die Plattenschwingungen, die vom Antrieb 34 stammen, weisen eine maximale senkrechte Beschleunigung innerhalb eines Bereiches auf, der ungefähr 1,25- bis 2mal so groß wie die Erdbeschleunigung ist. Diese i' Beschleunigung ermöglicht es den Teilchen hoher Massendichte in einer Reihe von Sprüngen die Platte entlang zu wandern, unter gleichzeitiger Begrenzung der Sprunghöhe zu einem solchen Betrag, daß sie nicht über die Rippen 19 gelangen.

Während die Teilchen hoher Massen zur Austragsseite 15 der Platte gelangen, fließen die Teilchen niedriger Massendichte und der Flüssigkeitsträger quer zu den Rippen 18, 19 bis zur Austragsseite 16. Nach dem Abfließen von dieser Plattenseite werden der Flüssigkeitsträger und die Teilchen niedriger Massendichte vom Abfuhrtrog 70 aufgenommen und durch den Abfuhrkanal 71 weiter befördert.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel ist auf einen Herd 10 mit einer einzigen Platte gerichtet, obwohl die vorliegende Erfindung auch auf einen Herd mit zwei Platten angewendet werden kann, wie sie in der US-PS 30 75 644 beschrieben ist. Der Schwingantrieb kann auch oberhalb der in Schwingungen zu versetzenden Platten angeordnet werden und der Herd kann mittels Kabeln und Federn von einer oberhalb angeordneten Haltevorrichtung getragen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anwendung eines Unwucht-Schwingantriebes (34) mit Wurfeffekt bei einem Schwingherd als Schwingantrieb für die Platte. ">

2. Anwendung nach Anspruch 1, wobei die maximale vertikale Beschleunigung des Schwingantriebs (34) in einem Bereich liegt, der 1,25- bis 2mal so groß ist wie die Erdbeschleunigung.

3. Anwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der u> Schwingherd eine geneigte Platte (11) mit quer zur Neigung verlaufenden parallelen Rippen (18, 19) aufweist

4. Anwendung nach Anspruch 3, wobei eine vorbestimmte Schwingungsachse (37) des Schwing- is antriebs (34) einen Winke! von 20° mit der Oberfläche (12) der geneigten Platte (11) einschließt und in einer zur Oberfläche (12) vertikalen und zu den Rippen (18,19) parallelen Ebene liegt.

5. Anwendung nach Anspruch 4, wobei die Oberfläche (12) der geneigten Platte (U) quer zum Verlauf der Rippen (18,19) um 8° bis 12° gegen die Horizontale geneigt ist.

6. Anwendung nach Anspruch 5, wobei die Oberfläche (12) um einen Winkel von 0,5° bis 2° von einer Zufuhrvorrichtung (64) in Richtung einer Abführvorrichtung (70) aufwärts geneigt ist.