DE2728102C2 - Trommel-Naßklassierer für Sand - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Trommel-Naßklassierer für Sand der im Oberbegriff des Anspruches 1 niedergelegten Art.

Ein solcher Trommel-Naßklassierer ist beispielsweise aus der DE-OS 25 30 258 bekannt. Er dient dazu, in schlammigem Wasser enthaltenen Sand bis hin zu sehr kleinen Teilchengrößen vom Wasser zu trennen und zu klassieren. Obwohl hierbei im allgemeinen sehr gute Ergebnisse erzielt werden, ergeben sich gewisse Schwierigkeiten vor allem in den Fällen, in denen sehr stark verschmutztes Wasser vom Sand getrennt werden soll, d. h. also Wasser, das neben dem Sand zwar prinzipiell im Wasser lösliche, aber doch zu Klümpchen verbackene Bestandteile enthält. Diese Klümpchen werden aufgrund der Tatsache, daß sie eine mit der Teilchengröße des zu klassierenden Sandes durchaus vergleichbare Größe besitzen, sehr häufig mit dem klassierten Sand ausgeschieden, was vor allem dann von Nachteil ist, wenn dieser Sand beispielsweise zur Herstellung von Beton verwendet werden soll, da diese anteiligen Schmutzmengen die Festigkeit des Betons beeinträchtigen.

Weiterhin ist aus der DE-AS 10 49 321 eine Waschtrommel für grobkörnigen Kies und dergleichen bekannt, die eine Nachwaschkammer aufweist, der das zur Reinigung des Kieses dienende Frischwasser zugeführt wird. Das Vorsehen einer solchen Nach-

waschkammer allein genügt jedoch nicht, um die >ben erwähnten Schmutzbestandteile in wirksamer Weise von dem zu klassierenden Sand zu trennen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Trommel-Naßklassierer für Sand der

eingangs beschriebenen An so weiterzubilden, daß mit ihm auch bei Verwendung von sehr stark verschmutztem, den Sand enthaltenden Wasser eine erhebliche Verringerung des im klassierten Sand enthaltenen Schmutzanteils und somit eine Qualitätsverbesserung dieses Sandes erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 niedergelegten Merkmale vor.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung wird im Trommel-Naßklassierer nicht nur wenigstens eine Nachwaschkammer für den bereits am in Austragrichtung gesehenen ersten Sandaustrag klassierten und von den stärksten Schmutzanteilen befreiten Sand geschaffen, sondern es wird dieser zwischen den beiden Wehrplatten eingeschlossenen Nachwaschkammer vom

Austragsende des Naßklassierers her völlig sauberes Frischwasser zugeführt, in dem sich eventuell noch vorhandene Schmutzbestandteile wesentlich leichter und schneller lösen, als in dem im vorderen Teil des Naßklassierers enthaltenen und an dessen vorderer Stirnseite wieder austretenden Schmutzwasser. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Tatsache, daß die zentralen Öffnungen der Wehrplatten jeweils einen kleineren Durchmesser besitzen, als die Austritts-Öffnung für das Schmutzwasser in der vorderen Stirnwand

der äußeren Trommel, so daß zwar V/asser aus der Nachwaschkammer in den vorderen Teil der Trommel gelangen kann, ein Übertreten des in diesem vorderen Teil vorhandenen stark verschmutzten Wassers in die Nachwaschkammer aber mit Sicherheit vermieden wird.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird dafür gesorgt, daß der im Wasser der Nachwaschkammer gelöste Schmutzanteil immer nur sehr niedrig ist, so daß also für die gegebenenfalls zwischen dem Sand noch vorhandenen Schmutzklümpchen ein sehr hoher Lö-

sungsdruck besteht, der zu einer schnellen und vollständigen Auflösung dieser Klümpchen führt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß dieser hervorragende Reinigungseffekt der Nachwaschkammer durch die

spezielle Wahl der Durchmesser der verschiedenen Offnungen mit einer relativ geringen Menge von pro Zeiteinheit zuzuführendem sauberen Frischwasser erzielt werden kann, so daß ein solcher Naßklassierer hinsichtlich des Frischwasserverbrauches außerordent-Hch sparsam arbeitet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine Querschnitts-Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Trommel-Naßklassierers,

F i g. 2 eine hintere Stirnansicht dieses Trommel-Naßklassierers,

Fig. 3 eine vordere Stirnansicht des Trommel-Naß-

klassierers,

Fig.4 eine Längsquerschnittansicht des Trommel-Naßklassierers längs der Linie I-I aus F i g. 1,

F i g. 5 eine schematische Veranschaulichung, in der die Richtung eines in das Wasser fallenden Teilchens wiedergegeben ist,

F i g. 6 eine Querschnitts-Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trommel-Naßklassierers,

Fig.7 und 8 den Abschnitt der ersten bzw. der zweiten Ausführungsform, in dem sich die schraubenförmigen Blätter und die sich radial nach innen erstreckenden, perforierten Schaufeln treffen, und

F i g. S eine Querschnitts-Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trommel-Naßklassierers.

Der in F i g. 1 dargestellte Trommel-Naßklassierer umfaßt eine äußere Trommel 1, die eine innere Trommel 2 umschließt, die konzentrisch im Inneren der äußeren Trommel 1 angeordnet ist Die innere Trommel 2 besitzt an ihrem vorderen Ende einen Einlaß 3, in den den zu klassierenden Sand enthaltendes Schmutzwasser mit Hilfe einer Zuführleitung eingeleitet wird. Die innere Trommel 2 besitzt an ihrem hinteren Ende einen Auslaß 4. Der hintere Endabschnitt der inneren Trommel 2 weist eine Vielzahl von öffnungen 5 auf, die beispielsweise dadurch geschaffen werden können, daß dieser hintere Abschnitt aus einem erweiterten Metallgitter hergestellt wird. Der Durchmesser der inneren Trommel 2 nimmt vom vorderen zum hinteren Ende allmählich zu. Die innere Trommel 2 ist durch eine Vielzahl von Rahmen 6 abgestützt, die sich radial von der äußeren Oberfläche des hinteren Endes der inneren Trommel 2 ausgehend erstrecken, wobei sie mit ihrer radial innenliegenden Kante an dieser äußeren Oberfläche und mit ihrer radialen Außenkante am oberen Teil von schraubenförmigen Blättern 7 befestigt sind, die mit Ausnahme des hinteren Endes an der gesamten inneren Oberfläche der äußeren Trommel 1 in gleichmäßigen Abständen und mit der gleichen Steigung fest angebracht s^;nd.

Am hinteren Ende der äußeren Trommel 1 ist eine Sandaustragseinrichtung C vorgesehen, die eine Vielzahl von radial angeordneten Schaufeln 8' umfaßt, deren äußere Enden an der inneren Oberfläche der äußeren Trommel 1 befestigt sind. Jede Schaufel 8' weist eine Vielzahl von Öffnungen bzw. Perforationen 9' auf. Ein Austragskonus 10' ist konzentrisch mit der äußeren Trommel 1 an derem hinteren Ende angeordnet und mit dieser einstückig ausgebildet. Die Basis des Austragskonus ist an einer kreisförmigen Seitenplatte W befestigt, die ihrerseits mit einer geneigten Fläche an den Seitenkanten der Schaufeln 8' befestigt ist. Eine Vielzahl von Trennwänden 12' ist auf der geneigten Fläche des Austragskonus 10' befestigt. Eine kreisförmige Wehrplatte 13', die am hinteren Ende der äußeren Trommel 1 angeordnet ist, besitzt eine geneigte Fläche, die an den anderen Seitenkanten der Schaufeln 8' befestigt ist. Das Bezugszeichen B' bezeichnet den Auslaß, aus dem klassierter Sand abgeführt wird. An der kreisförmigen Wehrplatte 13' ist eine kreisförmige einstellbare Hilfsplatte 14' entfernbar befestigt und bildet einen Teil der Wehrplatte 13'.

Im Inneren der äußeren Trommel 1 ist hinter dem hinteren Ende der inneren Trommel 2 und vor der eben beschriebenen Sandaustragseinrichtung Cund konzentrisch zu dieser eine weitere Sandaustragseinrichtung C anseordnet. die denselben Aufbau besitzt. Die Teile dieser zweiten Sandaustragseinrichtung C, die den Teilen der ersten Sandaustragseinrichtung C' entsprechen, besitzen dieselben Bezugszeichen, bei denen jedoch der ' weggelassen ist Außerdem weist die^e s zweite Sandaustragseinrichtung C keine der Hilfsplatte 14' entsprechende Hilfsplatte auf.

Die zentralen öffnungen B, B' der kreisförmigen Wehrplatten 13, 13' besitzen Innendurchmesser Y, Y', die kleiner als der Durchmesser X der Auslaßöffnung A

ίο für das überstehende Schmutzwasser sind, die in einer ringähnüchen Wehrplatte 15 vorgesehen ist, die am vorderen bzw. Einlaßende der äußeren Trommel 1 befestigt ist Der Durchmesser Y' ist ferner kleiner als der Durchmesser Y.

Darüber hinaus können schraubenförmige Blätter 7' zwischen den Sandaustragseinrichtungen C und C eingebaut sein, so daß der klassierte Sand, der durch die Sandaustragseinrichtung C abgeführt wird, auf sanfte Weise zur Sandaustragseinrichtung C weitergeleitet wird.

Eine Frischwasserleitung 16 ist so angeordnet daß sie durch die Entleerungsöffnung B' iur den klassierten Sand von außen her einer Sandreinigungskammer F sauberes Wasser zuführt, die zwischen den kreisförmigen Wehrplatten 13 und 13' und der Innenwand des hinteren Teils der äußeren Trommel 1 eingeschlossen ist

Eine Sand-Austragsrutsche 17, die den klassierten und gereinigten Sand aus der Öffnung ^'aufnimmt ist an der Außenseite des hinteren Endes der äußeren Trommel 1 befestigt

Weiterhin ist eine Vielzahl von ringähnlichen Leitplatten längs der äußeren Trommel 1 in gleichmäßigen Abständen angeordnet Die Außenkante einer jeden Leitplatte 18 ist an einem der schraubenförmigen Blätter 7 befestigt, während die Innenkante frei ist und sich zur zentralen Achse der äußeren Trommel 1 hin erstreckt. Das Bezugszeichen A bezeichnet die Auslaßöffnung für das überstehende Schmutzwasser, das über eine Wasser-Abführrinne 19 mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung, wie beispielsweise einer nicht dargestellten Pumpe einem Behälter zugeführt wird. Das Bezugszeichen 15a bezeichnet eine einstellbare kreisförmige Platte, die an der Vorderseite der vorderen Wehrplatte 15 lösbar befestigt ist, deren äußerer Umfang am vorderen Rand der äußeren Trommel 1 befestigt ist. Gemäß den Fig.2 und 3 ist eine Vielzahl von Zähnen 20 am äußeren Umfang im Mittelabschnitt der äußeren Trommel 1 fest angebracht. Eine

so Endloskette 21 erstreckt sich zwischen der äußeren Trommel 1 und einem ersten Kettenzahnrad 22, das auf einer Welle 23 fest montiert ist. Eine zweite Endloskette 25 erstreckt sich zwischen einem zweiten Kettenzahnrad 24 und einem dritten Kettenzahnrad 26, das auf einer Welle eines Motors 27 fest montiert ist. Die vorgenannten Kettenzahnräder und der Motor 27 iind auf einer Basis 28 montiert. Die äußere Trommel 1 ist durch eine Vielzahl von Rollenpaaren 29 drehbar gelagert. Jede Rolle 29 ist auf Wellen 30 befestigt, deren

eo beide Enden in Lrjern 31 drehbar gelagert sind. Die Lager 31 sind auf einem Rahmenaufbau 32 fest montiert. In Fig. 1 ist eine Vielzahl von Absperrplatten 33 wiedergegeben, die längs des inneren Umfangs der Trommel an gewünschten Längsstellen angeordnet sind.

Jede Absperrplatte 33 ist zwischen zwei schraubenförmige Blätter 7 eingeführt und an beiden Seiten an den Seitenkanten der schraubenförmigen Blätter 7 durch Bolzen 34 befestigt Die Höhe der AbsDerrolatten 33 ist

halb so groß wie die Höhe der schraubenförmigen Blätter 7.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

In den F i g. 1 und 2 wird Schmutzwasser, das den zu klassierenden Sand enthält, kontinuierlich dem vorderen Einlaß 3 der inneren Trommel 2 zugeführt, während die äußere Trommel 1 langsam durch den Motor 27 gedreht wird. Da die innere Trommel 2 einen Durchmesser aufweist, der zum hinteren Ende der inneren Trommel 2 hin allmählich und kontinuierlich zunimmt, und da sich am hinteren Ende der inneren Trommel 2 eine Vielzahl von öffnungen 5 befindet, läuft das in die innere Trommel 2 eingeführte Schmutzwasser durch die öffnungen 5 und wird nach unten in die äußere Trommel 1 verteilt. Eine geringfügige Menge des restlichen Wasserstroms kann vom Auslaß der inneren Trommel nach unten fließen. Demzufolge verliert das Schmutzwasser Strömungsenergie und es entstehen keine das Absetzen des Sandes verhindernde Wirbel an der Stelle, wo das herabströmende Wasser auf die Wasseroberfläche in der äußeren Trommel 1 auftrifft. Demgemäß kann sich der Sand im Inneren der äußeren Trommel 1 absetzen, was eine Verbesserung der Klassierung zur Folge hat. Das Schmutzwasser wird anschließend gezwungen, über die Vielzahl von ringähnlichen Leitplatten 18 zu fließen und in Richtung der Auslaßöffnung A für das überstehende Schmutzwasser zu strömen, die am vorderen Ende der äußeren Trommel 1 angeordnet ist. Während dieser Bewegung des Schmutzwassers in Richtung der Auslaßöffnung A setzen sich Sandteilchen, die ein spezifisches Gewicht aufweisen, das größer als das von Wasser ist, auf dem Boden der äußeren Trommel 1 ab, stoßen auf die Leitplatten 18 und verlieren dabei Strömungsenergie. Der abgesetzte Sand wird anschließend durch Drehen der schraubenförmigen Blätter 7 zum hinteren Ende der äußeren Trommel 1 übergeführt, wo die Schaufeln 8 angeordnet sind. Jedes schraubenförmige Blatt 7 kann am hinteren Teil viele öffnungen aufweisen, so daß es mit reduziertem Strömungswiderstand relativ zum Wasser bewegt werden kann. Darüber hinaus wird die Bewegung von Sand, der etwas abgesetzten Schmutz enthält, in Richtung zur Auslaßöffnung A durch die Absperrplatten 33 verhindert, wodurch der abgesperrte Sand längs der inneren Oberfläche der äußeren Trommel 1 durch das Drehen dieser Trommel bewegt wird.

Wird der Sand zum »oberen Totpunkt« übergeführt, wo er in die Absperrplatten 33 rutscht, so fällt er auf den oberen Teil der inneren Trommel 2 und wird anschließend im Wasser verteilt. Der verteilte Sand oder die Schmutzbestandteile bewegen sich im Wasser in Abhängigkeit von der Größe und dem spezifischen Gewicht der Teilchen in eine der in F i g. 5 wiedergegebenen Richtungen, wobei a die Richtung der Schmutzteilchen, b die Richtung der sehr kleinen Sandteilchen, c die Richtung der grobkörnigen Teilchen und F die Strömungsrichtung des überstehenden Schmutzwassers angibt Durch Wiederholen der eben beschriebenen Vorgänge ist die Teilchen-Größen-Verteilung des klassierten Sandes einstellbar, wobei die Wirkung proportional zur Anzahl der vorgesehenen Absperrplatten 33 ist Während der Sand längs der inneren Oberfläche der äußeren Trommel 1 infolge der Drehung der äußeren Trommel i in Richtung des oberen Teils bewegt wird, wird das mit dem Sand mitgeführte Wasser durch die Vielzahl von öffnungen 9 in jeder Schaufel 8 im wesentlichen Maß beseitigt. Wird der im wesentlichen wasserfreie Sand zu einer Stelle direkt über dem Austragskonus 10 geleitet, so fällt er auf die geneigte Fläche dieses Austragskonus 10.
Da eine erforderliche Anzahl von Trennwänden 12 fest an der geneigten Fläche des Austragskonus 10 befestigt ist, rutscht der Sand längs der geneigten Fläche und wird durch die Auslaßöffnung B abgeleitet. Der abgesetzte Sand, beispielsweise der sehr feine Sand, der

ίο durch die Sandaustragseinrichtung C abgeleitet wird, enthält in diesem Verfahrensstadium noch eine ziemlich große Schmutzmenge, da sich die Schaufeln 8 in Wasser drehen, das eine große Schmutzmenge enthält.

Da jedoch wenigstens zwei Sandaustragseinrichtungen vorgesehen sind, werden, wenn der durch die Austragseinrichtung C ausgetragene Sand in den Reinigungsabschnitt F geleitet wird, der durch die kreisförmigen Wehrplatten 13 und 13' im hinteren Bereich der äußeren Trommel 1 umgrenzt ist, die Schmutzbestandteiie, die an den sehr feinen Sanüieiichen haften, durch das saubere Frischwasser weggewaschen, das durch die Frischwasserleitung 16 zugeführt wird, wonach der gereinigte Sand aus der zentralen Öffnung B' der äußeren Trommel 1 durch die Sandaustragseinrichtung C ausgetragen wird. Darüber hinaus wird, da die zentralen öffnungen B und B' der kreisförmigen Wehrplatten 13 und 13' einen kleineren Durchmesser aufweisen, als die Austrittsöffnung A für das überstehende Schmutzwasser, Schmutzwasser mit einer kleinen Schmutzmenge aus der Reinigungskammer F in den Innenraum der äußeren Trommel 1 übergeführt, wobei die kreisförmigen Seitenplatten 11 überströmt werden; auf diese Weise wird die Menge der Schmutzbestandteile des Wassers in der Reinigungskammer F auf einem sehr niedrigen Pegel gehalten, wodurch die in dem klassierten feinkörnigen Sand enthaltene Schmutzmenge auf den extrem niedrigen Prozentsatz von weniger als 1 % herabgesenkt wird.

Nachdem sich der Sand des geforderten Größenbereichs auf dem Boden der äußeren Trommel 1 abgesetzt hat, strömt das überstehende Schmutzwasser durch die Auslaßöffnung A in die Wasser-Abführrinne 19, worauf es durch eine geeignete Einrichtung, beispielsweise eine elektrisch betriebene Pumpe einem Behälter zugeführt wird.

Der eben beschriebene Trommel-Naßklassierer kann nicht nur zum Klassieren und Säubern von in Wasser enthaltenem Sand, sondern auch zum Klassieren von in anderen Flüssigkeitsarten enthaltenen, absetzbaren

so Bestandteilen Verwendung finden.

Da das Reinigen des klassierten Sandes gleichzeitig mit dem Klassieren durchgeführt wird, ist es nicht erforderlich, zusätzlich Zeit zum Reinigen des klassierten Sandes aufzubringen. Gleichzeitig wird die Qualität des abgesetzten Produktes verbessert

F i g. 6 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der der Aufbau der Schaufeln 8 und 8' von wesentlicher Bedeutung ist Wie aus Fig.6 hervorgeht, ist jede Schaufel 8 (8') in einen Umfangsteil 8a (8'a) und einen proximalen Teil 86 (S'b) unterteilt, wobei der Umfangsteil Sa der Schaufel 8 eine Höhe aufweist, die gleich der Höhe des sich anschließenden schraubenförmigen Blattes 7 ist; außerdem ist er unter einem gewünschten Winkel von der Axialrichtung der Trommel weg abgebogen.

Infolge dieser Konstruktion der schraubenförmigen Blätter beträgt gemäß F i g. 8 der Winkel, der durch ein schraubenförmiges Blatt 7 und den Umfangsteil 8a der

Schaufel 8 gebildet wird, näherungsweise 180°, so daß das abgesetzte Erzeugnis E, das von dem schraubenförmigen Blatt 7 übertragen wird, sich nicht im abgebogenen Bereich, sondern im Bereich der tiefsten Ecke ansammelt, der durch die Schaufel 8, die äußere Trommel I und die kreisförmige Wehrplatte 13 gebildet wird. Der sogenannte »Damm«, der zwischen der kreisförmigen Wehrplatte 13 und dem angesammelten abgesetzten Erzeugnis in der Grundausführung der

erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 7) erscheint, wird hier nicht gebildet, so daß die Wassertrennung wirksam durchgeführt wird.

Fig.9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine Vielzahl von Sandaustragseinrichtungen hintereinander am hinteren Ende der äußeren Trommel 1 vorgesehen ist. Aufgrund dieses Aufbaus wird ein noch besserer Reinigungseffekt beim klassierten Sand erzielt.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1, Trommel-Naßklassierer für Sand mit einer an ihrer vorderen Stirnwand die Auslaßöffnung für das überstehende Schmutzwasser aufweisenden äußeren Trommel und einer zu dieser konzentrisch angeordneten inneren Trommel, der durch ihre vordere Stirnwand das das Klassiergut enthaltende Schmutzwasser zuführbar ist und deren Durchmesser sich zu dem am hinteren Ende der äußeren Trommel angeordneten Sandaustrag hin vergrößert, mit an der Innenwand der äußeren Trommel befestigten, eine zum Sandaustrag hin zunehmende Höhe aufweisenden, schraubenförmigen Blättern, und mit einer Sandaustragseinrichtung, die von der Innenwand der äußeren Trommel sich radial nach innen erstreckende, perforierte Schaufeln umfaßt, die an ihren Hinterkanten eine die äußere Trommel abschließende Wehrplatte mit einer zentralen Öffnung tragen, in der konzentrisch ein mit radialen Trennwänden versehener Austragskonus angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Austragsrichtung gesehen vor den am hinteren Ende der äußeren Trommel (1) angebrachten perforierten Schaufeln (8') unter Bildung wenigstens einer weiteren Sandreinigungskammer (F) wenigstens eine weitere Gruppe von an der Innenwand der äußeren Trommel (1) befestigten, sich radial nach innen erstreckenden, perforierten Schaufeln (8) vorgesehen ist, die an ihren Hinterkanten eine weitere die äußere Trommel (1) als Querwand unterteilende V-'ehrplatte (13) mit einer zentralen Öffnung ^tragen, in der konzentrisch ein weiterer mit radialen Trennwänden (12) versehener Austragskonus (10) angeordnet is», daß eine Frischwasserleitung (16) in die Reinigungskammer (Τ⁷; mündet und daß der Durchmesser f VJ der zentralen Öffnung (B) kleiner ist als der Durchmesser (X) der Auslaßöffnung (A) für das überstehende Schmutzwasser.
2. 2. Trommel-Naßklassierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (Y) der zentralen Öffnung fodder wenigstens einen weiteren Wehrplatte (13) größer ist als der Durchmesser (Y) der in Austragsrichtung jeweils nachfolgenden Wehrplatte (13')·