DE2946605A1

DE2946605A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der hoehenlage mindestens einer dichte-trennschicht im nach der dichte geschichteten materialbett einer dichte-sortiermaschine

Info

Publication number: DE2946605A1
Application number: DE19792946605
Authority: DE
Inventors: Wolf-Diethard Dipl.-Ing. 5060 Bergisch-Gladbach Grünberg; Dipl.-Ing. Dr. Rainer 5205 St Augustin Imhof; Karl-Heinz Dr. 5000 Köln Unkelbach
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1979-11-19
Publication date: 1981-05-27
Also published as: US4365510A; DE2946605C2; JPS5686332A; GB2063480B; AU536506B2; AU6450480A; GB2063480A; IN155015B; PL227933A1; HU188140B

Description

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Anlage zum Patentgesuch der - k - H 79/57 Klöckner-Humboldt-Deutz Chr/Wr

Aktiengesellschaft

vom 14. November 1979

Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Höhenlage mindestens einer Dichte-Trennschicht im nach der Dichte geschichteten Materialbett einer Dichte-Sortiermaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen der Höhenlage mindestens einer Dichte-Schicht im nach der Dichte geschichteten Materialbett einer Dichte-Sortiermaschine, insbesondere einer Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralgemischen, mit einem im Setzbett höhenbeweglichen Meßkörper, durch dessen Höhenlage eine Meßgröße gewonnen wird, die dem der Meßkörperdichte Jeweils entsprechenden Dichte-Niveau des Setzbetts entspricht. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Naßsetzmaschinen zur Sortierung von Mineralgemischen, insbesondere von Rohwaschkohle, ist es bekannt (DE-OS 2734736), im nach der Dichte geschichteten Setzbett die Schichthöhe des Schwerguts, nämlich der Bergeschicht durch einen Schwimmer abzutasten und die Austragsvorrichtung für das Schwergut entsprechend der Höhenlage des Schwimmers so zu steuern, daß die Durchflußöffnung der Austragsvorrichtung der Jeweils anfallenden Schwergutmenge entspricht. Der Schwimmer ist ein im Vergleich zu den zu sortierenden Teilchen großer hohler Verdrängungskörper, damit er das Gewicht der an seiner Oberseite

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angeordneten Ubertragungsstange tragen kann, die den Schwimmer am Ort festhält und durch deren Höhenlage auf die Schichthöhe des Schwerguts im Setzbett geschlossen wird. Der Schwimmer verhält sich nur ungefähr so wie das Setzgut selbst, so daß Dichteänderungen im abgetasteten Dichteniveau des Setzbetts durch den Schwimmer nicht sofort und nicht ganz genau registriert werden, was die Gefahr von Fehlmessungen und Fehlausträgen zur Folge haben kann. Der Schwimmer wäre insbesondere dazu nicht geeignet, die Trennschicht zwischen Kohleschichten, die unter sich nur geringe Dichteunterschiede aufweisen, mit der geforderten Genauigkeit zu messen, so daß es bei einem getrennten Abzug der Kohleschichten zu Fehlausträgen käme. Außerdem wird beim Verschleiß des als Hohlkörper ausgebildeten Schwimmers dessen Gesamtdichte verändert, wodurch der Schwimmer seine Höhenlage im Setzbett ändert und daher weitere Abtastungenauigkeiten hervorruft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermelden und ein einfaches Verfahren sowie eine einfache Vorrichtung zur Ermittlung einer präzisen Meßgröße zu schaffen, mit der Schichten geringen Dichteunterschieds genau und sicher getrennt werden können.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßkörper im Ver-

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hältnis zur Setzbetthöhe mindestens in Richtung des Dichtegradienten klein ist, in dieser Richtung im Setzbett frei schwebt und dort berührungslos geortet wird.

Erfindungsgemäß ist der Meßkörper so flach und klein und nicht als gewichtsbelasteter Verdrängungskörper ausgebildet, daß er die Dichte des Setzguts am Jeweils gewünschten Dichte-Niveau des Setzbetts selbst hat. Daher verhält sich der Neßkörper genau so wie das frei bewegliche Setzgut im Sortierprozeß, so daß man erfindungsgemäß eine ganz genaue und trägheitsfreie Schichthöhenmessung erhält, die durch die berührungslose Ortung des Neßkörpers nicht von irgendwelchen Ubertragungs· einrichtungen gestört wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Meßverfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper, der im Verhältnis zur Setzbetthöhe klein ist, an einem in Richtung des Dichtegradienten im Setzbett angeordneten Führungselement frei schwebend geführt ist und daß das Führungselement eine Sonde zur berührungslosen Ortung der Höhenlage des Meßkörpers aufweist. Das Führungselement hält den Meßkörper am Ort, hindert diesen aber nicht am freien Schweben innerhalb des Setzbetts in Richtung des Dichtegradienten, also in im wesentlichen vertikaler Richtung.

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der Meßkörper eine annähernd gleichmäßige Dichteverteilung, so daß Volumenänderungen des Meßkörpers infolge Verschleißes keine Änderung der Dichte verursachen. Das Material des Meßkörpers ist verschleißfest und unempfindlich gegen Dichteänderungen infolge äußerer Einflüsse wie Wasser oder dergleichen. Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung hat der Meßkörper die Gestalt eines Rings bzw. Torusses, der das als Stange ausgebildete Führungselement lose umgreift. Die ortsfeste Führungsstange hindert den Meßkörper nicht am freien Schweben im Setzbett in Richtung des Dichtegradienten. Die Sonde zur berührungslosen Ortung der Höhenlage des Meßkörpers ist mit Vorteil innerhalb dessen Führungselements angeordnet} die Sonde könnte grundsätzlich auch an einer anderen Stelle innerhalb oder außerhalb des Setzbetts angeordnet sein.

Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch und ausschnittsweise das Setzbett einer Naßsetzmaschine zur Sortierung von Rohwaschkohle mit einem Setzgutträger 10, auf dem das von links in Richtung des Pfeils 11 anströmende Material durch den Setzvorgang nach der Dichte geschichtet wird. Die obere Schicht ist die spezifisch

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leichtere Kohleschicht 12 und die untere Schicht ist die spezifisch schwerere Schicht 13, zum Beispiel das Mittelgut und die Berge. Der Wasserspiegel ist mit 14 angezeigt. Auf dem Mittelgut, in dem bei geringer Tiefenzunahme in Richtung des Dichtegradienten das spezifische Gewicht schnell ansteigt, ruht in Richtung des Dichtegradienten frei schwebend ein Meßkörper 15, der die Dichte des an dieser Stelle im Setzbett vorhandenen Dichte-Niveaus hat, zum Beispiel 1,4 kg/dm⁵. Immer bei Vorliegen der dichtesten Packung des Setzbetts wird die Höhenlage des Meßkörpers 15 gemessen.

Das Material des Meßkörpers 15 mit der Dichte von zum Beispiel 1,4 kg/dm ist zum Beispiel ein spezieller verschleißfester Kunststoff mit einer annähernd gleichmäßigen Dichteverteilung, so daß Volumenänderungen des Meßkörpers keine Dichteänderungen zur Folge haben. Der Meßkörper 15 hat die Gestalt eines Rings bzw. Torusses, der an einem in Richtung des Dichtegradienten im Setzbett angeordneten stangenförmigen Führungselement 16 frei schwebend geführt ist, das heißt, daß der Meßkörper 15 das zum Beispiel auf dem Setzgutträger 10 befestigte Führungselement 16 lose umgreift. Der Innendurchmesser des torusförmigen Meßkörpers 15 beträgt ein Vielfaches des Durchmessers der Teilchen des zu sortierenden Materials, so daß gewährleistet ist, daß in Strömungsrichtung 11 gesehen durch den hinteren Bereich des Meßkörpers 15, der nicht am Gehäuse des Führungselemente 16 anliegt, das

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zu sortierende Material ungehindert hindurchtreten kann. Damit ist die Höhenlage des Meßkörpers 15 wirklich repräsentativ für das der Meßkörperdichte entsprechende Dichteniveau des Setzbetts. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann der Querschnitt des Meßkörpers 15 oval sein und der Meßkörper kann in Draufsicht gesehen anstatt rund auch langgestreckt sein oder jede beliebige Gestalt haben.

In den Meßkörper 15 ist ein Ring 17 aus elektrisch leitendem Material eingebaut und im Führungselement 16 befindet sich eine Sonde zur berührungslosen Ortung der Höhenlage des Meßkörpers. Die Sonde besteht aus zu einem Schwingkreis gehörenden Spulen 18 und 19» durch die ein Ferritkern 20 hindurchgeführt ist. Durch einen mehr oder weniger großen vertikalen Abstand des Meßkörpers 15 von einer der Spulen oder den Spulen 18 und 19 wird der nicht dargestellte Schwingkreis mehr oder weniger gedämpft und/oder verstimmt. Auf diese Weise gewinnt man eine Meßgröße, die genau der jeweiligen Höhenlage des Meßkörpers 15 und damit genau dem jeweiligen Dichte-Trennhorizont des Setzbetts entspricht. Der im Meßkörper 15 eingebaute Ring 17 aus elektrisch leitendem Material ändert die Dichte des Meßkörpers praktisch nicht; der Meßkörper kann auch vollständig aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, sofern dieses die gewünschte Dichte aufweist. Das Führungselement 16 kann noch mit einem Vibrator

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oder mit einer ähnlich wirkenden Vorrichtung ausgestattet sein, durch dessen Betrieb auf jeden Fall verhindert wird, daß der Meßkörper 15 oder Teilchen des zu sortierenden Materials an der Außenseite des Führungselements anhaften.

Die in der Zeichnung gezeigte und oben beschriebene Art der Gewinnung einer Meßgröße ist nur beispielhaft. Andere Arten der Gewinnung einer Meßgröße wären zum Beispiel, daß der Meßkörper einen Permanentmagnet enthält oder als solcher ausgebildet ist und daß von einer entsprechenden Sonde im Führungselement 16 der Magnet geortet wird. Der Meßkörper kann auch einen Sender oder radioaktive Isotope enthalten und im Führungselement ist dann ein entsprechender Detektor eingebaut. Auf jeden Fall ist das Führungselement 16 mit seiner Sonde über einen Meßwertgeber 22 über Leitung 23 mit einer Regeleinrichtung der Austragsvorrichtung zum Abzug einer Setzbett-Dichtefraktion verbunden, zum Beispiel mit der Austragsvorrichtung für den Abzug der Schwergutfraktion 13. Mit dem Führungselement 16 können auch mehrere übereinander angeordnete Meßkörper verschiedener Dichte zusammenwirken, durch deren Höhenlage Meßgrößen geliefert werden, die für den genauen geregelten getrennten Abzug verschiedener Dichtefraktionen geeignet sind, zum Beispiel auch von Kohlefraktionen verschiedener Dichte. In jedem Fall lassen sich die Durchflußöffnungen der Austragsvorrichtungen für die jeweiligen Dichtefraktionen infolge der genauen Meßgrößen immer genau den

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jeweils anfallenden Gutmengen geregelt anpassen. Außerdem besteht die Möglichkeit, an verschiedenen Orten im Setzbett erfindungsgemäße Meßkörper mit Führungselementen anzubringen und ihre Signale mit einer oder mehreren elektronischen Auswerteeinrichtung zu erfassen.

Die Erfindung ist besonders gut anwendbar für Feinkornsetzmaschinen.

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Claims

14. November 1979 KHD Chr/Wr H 79/57 Patentansprüche

1.I Verfahren zum Messen der Höhenlage mindestens einer Dichte-Schicht im nach der Dichte geschichteten Materialbett einer Dichte-Sortiermaschine, insbesondere einer Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralgemischen, mit einem im Setzbett höhenbeweglichen Meßkörper, durch dessen Höhenlage eine Meßgröße gewonnen wird, die dem der Meßkörperdichte jeweils entsprechenden Dichte-Niveau des Setzbetts entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper im Verhältnis zur Setzbetthöhe mindestens in Richtung des Dichtegradienten klein ist, in dieser Richtung im Setzbett frei schwebt und dort berührungslos geortet wird.

2. Vorrichtung zum Messen der Höhenlage mindestens einer Dichte-Schicht im nach der Dichte geschichteten Materialbett einer Dichte-Sortiermaschine, insbesondere einer Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralgemischen, mit einem im Setzbett höhenbeweglichen Meßkörper, durch dessen Höhenlage eine Meßgröße gewonnen wird, die dem der Meßkörperdichte jeweils entsprechenden Dichte-Niveau des Setzbetts entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (15), der im Verhältnis zur Setzbetthöhe mindestens in Richtung des Dichtegradienten klein ist, an einem in dieser Richtung im Setzbett angeordneten Führungselement (16) frei schwebend geführt ist, und daß das Führungselement eine Sonde zur berührungslosen Ortung der Höhenlage des Meßkörpers (15) aufweist. - 2 -

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (15) eine annähernd gleichmäßige Dichteverteilung hat.

k. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (15) die Gestalt eines Rings bzw. eines Torusses hat, der das als Stange ausgebildete Führungselement (16) lose umgreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des torusförmigen Messkörpers (15) ein Vielfaches des Durchmessers der Teilchen des zu sortierenden Materials aufweist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper einen Permanent-Magnet enthält, oder als solcher ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper einen Sender enthält.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper eine geringe Menge radioaktiver Isotope enthält und die Sonde aus mindestens einem auf die entsprechende Strahlung abgestimmten Detektor besteht.

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9. Vorrichtung nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß in den Meßkörper (15) ein Ring (17) aus elektrisch leitendem Material eingebaut ist oder daß der Meßkörper aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde des Führungselementes (16) aus zu einem Schwingkreis gehörende Spulen (18, 19) besteht, wobei durch einen mehr oder weniger großen vertikalen Abstand des Meßkörpers (15) von der Spule oder den Spulen der Schwingkreis mehr oder weniger gedämpft wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde in vertikaler Richtung definiert beweglich angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (16) mit seiner Sonde über einen Meßwertgeber (22) (Istwert) mit einer Regeleinrichtung der Austragsvorrichtung zum Abzug einer Setzbett-Dichtefraktion verbunden ist.

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