DE3119484C2 - Vorrichtung zum Trennen von Steinen, Kies und Sand von Hackfrüchten in einem Wasserstrom - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Trennen von z.B. Steinen und Kies von in einem Flüssigkeitsstrom transportierten Körpern, welche leichter sind, z.B. Zuckerrüben, besteht im wesentlichen aus einer kreiszylindrischen Siebtrommel (1), die so angebracht ist, daß ihr unterer Teil im Flüssigkeitsstrom um eine hauptsächlich waagrechte, in der Strömungsrichtung verlaufende Achse (4) rotiert. Die Vorrichtung besteht des weiteren aus einem an der Siebtrommel (1) befestigten Ringkörper (2), der als eine Art Becherelevator dient, wobei im Ringkörper Kanäle ausgeformt sind, die zwischen der Oberseite des Ringkörpers und Öffnungen (11) an der Innenseite des Ringkörpers (2) verlaufen. Am Einlaufende der Vorrichtung ist unter dem oberen Teil des Ringkörpers (2) eine Rutsche (3) angebracht, die dazu eingerichtet ist, die aus den Bechern (11) an der Innenseite des Ringkörpers hinuntergefallenen Steine und den Kies aufzunehmen und wegzuleiten. An der Ober- und Innenseite der Siebtrommel (1) ist ein Schneckengang (14) ausgeformt, welcher in der Längsrichtung der Trommel und einer der Drehrichtung der Trommel gegenläufigen Schraubenlinie (13) entlang verläuft. Am Auslaufende der Vorrichtung ist ein weiterer Ringkörper (22) befestigt, welcher in derselben Weise gestaltet ist wie der am Einlaufende angebrachte Ringkörper (2), und dazu eingerichtet ist, mit einer unter seinem Oberteil angebrachten Rutsche (33) zusammenzuarbeiten. Aufgrund des weiteren Becherelevators (22) am Auslaufende der Vorrichtung wird ..

Description

3. Vorrichtung a~.ch Anbruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaufende der Siebtrommel (1) die die Schneckengär -e (146,) begrenzenden inneren Rippen (\3a) weggelassen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Rippen (13a, \3b)z\im Austragsende der Siebtrommel (1) hin -to gleichmäßig abnimmt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebtrommel (1) bei Überlast kurzzeitig in gegenläufiger Drehiichtung antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Austragsöffnungen (11) an der Innenseite des Ringkörpers (2,22) verstellbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Steinen. Kies und Sand von Hackfrüchten in einem Wasserstrorn der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Galtung.

Eine z. B. aus dem Lehr- und Fachbuch »Die Zuckerherstellung«, VEB, Fachbuchverlag Leipzig 1980, 2. Aufl., S. 125, bekannte und mit »Trommelsteinfänger- «>o System Sokolow« bezeichnete Vorrichtung zum Trennen von Steinen, Kies Und Sand vöii Hackfrüchten in einem Wasserstrom besteht im wesentlichen aus einer etwa horizontalen, drehangetriebenen Siebtrommel, deren unterer Teil in einen halbzylindrisch ausgebilde- t« ten Trog eintaucht und von einem Wasserstrom mit den Hackfrüchten und den Steinen, Kies und Sand durchströmt wird. An der Einlaufseite der Siebtrommel ist eine Austragsvorrichtung mit einer Austragsrutsche für die abgeschiedenen Steine, den Kies und den Sand angeordnet Diese Austragsvorrichtung ist in Form eines hohlen Ringkörpers ausgebildet, in welchem Kanäle von seiner Peripherie in Umfangsrichtung bis zu Austragsöffnungen an der Innenseite des Ringkörpers verlaufen. Die Länge dieser Kanäle ist so gewählt, daß der in Drehrichtung vordere Teil eines Kanals axial neben dem in Drehrichtung hinteren Teil eines anderen Kanals verläuft, wobei die Öffnungen an d^r Ringkörperperipherie als Wasser-Schöpföffnungen dienen. Bei der Rotation der Siebtrommel fließt Wasser aus dem Trog in diese Kanäle ein, sobald die Schöpföffnungen unter den Wasserpegel gelangen. Bei Weiterdrehung der Siebtrommel fließt dieses Wasser in den Kanälen innerhalb des Ringkörpers und tritt durch die an der Innenwandung ausgebildeten Austragsöffnungen mit einer vorbestimmten kinetischen Energie in den Hackfrüchte-Steine-Wasser-Strom mit aufsteigender Strömungsrichtung ein. Die Strömungsenergie dieses durch die Austragsöffnungen austretenden Wasserstromes verhindert, daß die relativ leichteren Hackfrüchte durch die Austragsöffnungen fallen, wohingegen die spezifisch schwereren Steine, Kiese und Sande durch diese öffnungen hindurchfallen und bei der Weiterdrehung der Ringkörper sich in den von Querwänden gebildeten Taschen ansammeln, angehoben und über die Austragsrutsche ausgetragen werden. Die Schneckengänge begrenzenden Rippen an der Innen- und der Außenseite der Siebtrommel sind zur Trommeldrehrichtung gegenläufig gewunden, so daß die sich beim Durchströmen der Siebtrommel aufgrund der beruhigten Strömung in diesen Schneckengängen absetzenden Steine, Kiese und Sande entgegen der Strömungsrichtung zu dem am Eintragsende der Siebtrommel angeordneten Ringkörper gefördert werden. Der für die Praxis wesentliche Nachteil dieser bekannten Trennvorrichtung liegt in ihrer vergleichsweise geringen Durchsatz- bzw. Trennleistung. Wenn Chargen von Hackfrüchten mit besonders hohen Anteilen an Steinen, Kiesen und Sanden behandelt werden sollen, dann kommt es zu einer Überfüllung der Schneckengänge und insbesondere die Steine sowie die feinkörnigen Sande werden von der Wasserströmung über die obersten Rippenkanten hinweg mitgenommen und können nicht abgeschieden werden. Dieser Nachteil führte zu der Notwendigkeit, daß bisher mehrere derartige Vorrichtungen in Reihe hintereinander aufgestellt und entsprechend den Feststoffanteilen in Gang gesetzt werden mußten, was naturgemäß mit einem außerordentlich hohen Investitions-, Platz- und Betriebsaufwand verbunden war.

Aus der DE-OS 28 40 416 ist eine ähnliche Trennvorrichtung mit einem eintragsseitigen Ringkörper als Trenn- und Austragsvorrichtung bekannt, bei welcher zur Verbesserung der Trennwirkung auch feinkörniger Partikel und zur Vergrößerung der Trennleistung im Ringkörper durch eine weitere koaxiale Zylinderwandung drei radial neben- bzw. übereinanderliegende Kanäle gebildet werden. Das Vorsehen eines zusätzlichen weiteren Kanals mag zwar in gewisser Weise die Trennwirkung insbesondere von feinkörnigeren Partikeln aus dem Wasserstrom verbessern, aufgrund der geringeren Durchmesser dieser Kanäle können sich jedoch größere Steine in den Kanälen verklemmen. Eine wesentliche Steigerung der Trennleistung insgesamt kann auch durch diese Maßnahmen nicht sichergestellt werden, da das vorstehend kurz beschrie-

bene Wegschwemmen von Steinen und Kiesen zum Auslaufende der Siebtrommel hin bei gefüllten Schnekkengängen auch bei dieser Vorrichtung eintritt.

Zum Reinigen und Klassieren von Kies und Sand für die Betonhersteilung sind verschiedene Aufbereitungsvorrichtungen bekannt (vgl. CH-PS 2 98 425; US-PS 30 93 325), bei denen die zu behandelnden Materialien eine in einem Wasserbad umlai'fende Siebtrommel mit sich über die Trommeliänge ändernden Sieböffnungen durchlaufen, dabei entsprechend ihre Korngröße klassiert und durch äußere Schneckengänge zu entsprechenden einlauf- und auslaufseitig angeordneten Becherwerken transportiert und von diesen ausgetragen werden. Zur Behandlung von Hackfrüchten in einem Flüssigkeitsstrom sind diese Vorrichtungen jedoch nicht geeignet

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Trennen von Steinen, Kies und Sand von Hackfrüchten in einem Wasserstrom der eingangs genannten Gattung weiterzubilden, die eine wesentlich größere Trenn- und Abscheideleistung besitzt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs ! gelöst.

Das Vorsehen einer weiteren als Rinikörpet ausgebildeten Austragsvorrichtung am Auslaufende der Siebtrommel führt zu einer Trennleistung, die bis zum Vierfachen der Trennleistung einer gattungsgleichen Trennvorrichtung mit nur einer Austragsvorrichtung am Einlaufende beträgt. Diese überproportionale Steigerung der Trennleistung ist darauf zurückzuführen, daß die in der relativ beruhigten Vorwärtsströmung innerhalb der Siebtrommel vom Wasserstrom mitgeschwemmten Kieskörner und Steine eine gegenüber dem Eintragsbereich relativ geringere Geschwindigkeit und damit kinetische Energie haben, und damit in die Austragsöffnungen an der Innenseite des am Auslaufende der Siebtrommel angeordneten Ringkörpers einsinken. Da die auslaufseitige Austragsvorrichtung in ihrem Bauprinzip der eintragsseitigen Austragsvorrichtung entspricht, d. h. im Ringkörper in entsprechender Weise Kanäle in Umfangsrichtung von Schöpföffnungen an der Peripherie ^es Ringkörpers in Umfangsrichtung bis zu Austragsöffnungen an seiner Innenseite verlaufende Kanäle ausgebildet sind, werden bei der Drehbewegung der Siebtrommel ebenfalls in den Kanälen Wasserströme erzeugt, die über die innenwandigen Austragseinrichtungen in den die Trommel axial durchströmenden Hauptfluß eintreten und dadurch verhindern, daß die leichteren Hackfrüchte zusammen mit den Steinen ausgetragen werden.

Die Trennleistung wird weiter wesentlich gesteigert, wenn die inneren Rippen und damit die von diesen begrenzten Schneckengänge an der Einlaufseite in einem ersten Trommelabschnitt entgegen der Drehrichtung und in einem in Strömungsrichtung anschließenden Trommelabschnitt in Drehrichtung gewunden sind. Dadurch wird erreicht, daß die sich im ersten Trommelabschnitt in den Schneckengängen ansammelnden Steine, Kiese und Sande entgegen der Strömungsrichtung zum eintragsseitigen Ringkörper zurückgefördert werden, während die sich in den Schneckengängen im hinteren Trommelabschnitt ablagernden Partikel zu»" auslaufseitigen Austragsvorrichtung transportiert werden. Es ergibt sich der Vorteil, daß durch entsprechende Längenwahl dieser Trommelabschnitte die Trenileistung der Vorrichtung auf bestimmte praktische Anforderungen abgestellt werden

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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei auf die Gegenstände der Ansprüche 3 und 4 kein Elementenschutz beansprucht wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Trennvorrichtung im vertikalen Querschnitt;

F i g. 2 eine teilgeschnittene Draufsicht auf die Trennvorrichtung nach F i g. 1.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 ist ein sog. Trommel-Steinabscheider und weist eine Siebtrommel 1 auf, die mittels einer Welle 4 und Radialstreben 5 drehbar in einem von einem Gerüst 7 getragenen Trog 6 gelagert ist In einer Transportrinne 8 fließt der Wasserstrom zusammen mit Zuckerrüben, Steinen, Kies und Sand. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, fluchtet der Boden der Trommel etwa mit dem Boden der Transportrinne 8. An jedem Ende der Siebtrommel 1 ist je eine Austragsvorrichtung 2, 22 in Form eines Ringkörpers sowie je eine Austragsrutsche 3,33 befestigt Die Trommel 1 wird von einem an der Außenfläche des einlaufautigen Ringkörpers 2 ständig und nachgiebig anliegenden freibrades 9 angetrieben, welches auf der Welle eines Elektromotors montiert ist.

Im Ringkörper 2, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Innendurchmesser der Siebtrommel ist, sind vier schräg verlaufende Kanäle ausgebildet, welche in Austragsöffnungen 11 in der Innenwand des Ringkörpers 2 ausmüden. Die Kanäle verlaufen zu Öffnungen in tangentialen Vorsprüngen «2 in der Außenwand des Ringkörpers 2 und sind durch Querwände abgeschlossen, die in Drehrichtung hinter den Austragsöffnungen an der Innenwand des Ringkörpers angeordnet sind.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist an der Innen- und an der Außenwand der Siebtrommel 1 je eine schraubenlinienförmig verlaufende Rippe 13 angeordnet, die einen inneren und einen äußeren Schneckengang 14 begrenzt. Die beiden Ringkörper 2 bzw. 22 an der Einlauf- und der Auslaufseite der Siebtrommel sind zueinander spiegelsymmnrisch um die mittlere Querebene angebracht.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Trennvorrichtung ist folgende.

Die mit dem Flüssigkeitsstrom transportierten Zukkerrüben 15 sind mit Steinen 16, Kies und Sawl 17 gemischt. Wenn die Zuckerrüben 15 und die Fremdkörper 16, 17 den ersten Ringkörper 2 passieren, fällt ein Teil des Kieses 17 und der Steine 16 im Ringkörper 2 nach unten und gelangt durch die Austragsöffnungen 11 in den Ringkörper. Die relativ leichteren Zuckerrüben 15 fallen nicht in den Ringkörper 2 hinab, weil durch die Drehbewegung der Siebtrommel 1 in den Kanälen 10 eine Wasserströmung erzeugt wird, die im Bereich der Öffnungen 11 der Absinkbewegung der im Wasserstrom mitgeschwemmten Festkörper entgegengerichtet ist. Diese Flüssigkeitsströmung ist so abgestimmt, daß die Steine und der Kies durch die Austragsöffnungen 11 entgegen dieser Strömung absinken, die Zuckerrüben jedoch in der Schwe'.e gehalten werden. Die Steine 16 und der Kies 17 werden in den als Becher wirkenden Enden der Kanäle durch die Rotation der Siebtrommel 1 mitgenommen und fallen in die Austragsruische 3. Ein durch die unterschiedlichen Innendurchmesser der Siebtrommel 1 und des Ringkörpers 2 gebildeter Rand bremst die an der Innenseite des Ringkörpers 2 herunterfallenden Steine.

Die Steine 16 und der Kies 17, welche mit dem Wasserstrom und den Zuckerrüben durch den einlaufseitigen Ringkörper 2 hindurchgelangt sind, sinken auf den Boden der Siebtrommel 1 und werden in dem der Drehrichtung der Siebtrommel gegenläufigen Schnekkengang 14 in den Ringkörper 2 zurücktransportiert.

Wenn große Mengen an Steinen, Kies und Sand im Wasserstrom mitgeführt werden, ist der zur Drehrichtung gegenläufige Schneckengang kurze Zeit nach der Inbetriebnahme der Trennvorrichtung mit Kies gefüllt und die größeren Steine 16 rollen auf den gefüllten Schneckengang und werden vom Wasserstrom zu dem am Auslaufende der Siebtrommel 1 vorgesehenen Ringkörper 22 mitgeschwemmt. Die Steine sammeln sich in den als Becher wirkenden Kanalenden dieses Ringkörpers und werden in der gleichen Weise wie beim Ringkörper 2 durch die Rutsche 33 ausgetragen. Der letzte Teil des Schneckenganges kann weggelassen werden, wodurch der in diesem Teil der Siebtrommel abgesunkene Kies vom Flüssigkeitsstrom bis in den Ringkörper 22 mitgeschwemmt und wie die Steine 16 ausgetragen wird. Falls z. B. ein Stein zwischen dem Ringkörper 2 und der Austragsrutsche 3, 33 eingeklemmt wird, hört die Rotation der Siebtrommel I dank einer Überlastsicherung augenblicklich auf. Ein Tastorgan, z. B. ein am Ringkörpermantel laufendes Rad 20, erfaßt den Stillsland der Siebtrommel 1 und aktiviert einen Umschaltmechanismus, der die Siebtrommel 1 in entgegengesetzter Richtung antreibt. Dadurch wird der eingeklemmte Fremdkörper losgerissen und gelangt auf die Rutsche 3 oder fällt in den Wasserstrom zurück.

Während der Drehbewegung der Trommel in Gegenrichtung wird das in den Schneckengängen befindliche Material zu dem am Auslaufende der Siebtrommel angeordneten Ringkörper 22 transportiert und über j diesen entleert. Der Trennbetrieb wird somit auch während dieser Betriebsphase nicht unterbrochen. Der Umschaltmechanismus ist so ausgelegt, daß die Siebtrommel I nach einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne wieder in ihrer normalen Drehrichtung

in rotiert.

In den Austragsöffnungen an der Innenwand der Ringkörper können stufenlos verstellbare Schieber angeordnet werden, um den hydrostatischen Druck entsprechend den spezifischen Eigenschaften der zu

ι> behandelnden Materialien einzustellen. In den Austragsöffnungen 11 des auslaufseitigen Ringkörpers 22 kann ein höherer hydrostatischer Druck erzeugt werden, weil die vom Wasserstrom mitgeschwemmten Feststoffe sich während des Transportes durch die Siebtrommel

-'" beruhigt haben. Der an der Innenseite der Siebtrommel 1 vorgesehene Schneckengang 14 kann vom Einlaufende der Siebtrommel 1 bis kurz vor das Trommelauslaufende verlaufen. Dieser an der Innenseite der Siebtrommel ausgeformte Schneckengang 14 kann ferner vom

■ > Einlaufende der Siebtrommel bis ungefähr zur Trommelmitte in der einen Drehrichtung gewunden und von ungefähr der Trommelmitte bis zum Auslaufende in der gegenläufigen Drehrichtung gewunden ausgebildet sein. Ferne·· kann die Höhe der diesen Schneckengang 14

in begrenzenden Rippen 13 zum Auslaufende der Trommel hin gleichmäßig abnehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von Steinen, Kies und Sand von Hackfrüchten in einem Wasserstrom, bestehend aus einem von dem Wasserstrom längs durchflossenen Trog, einer im Trog angeordneten drehangetriebenen Siebtrommel mit innen- und außenseitigen Rippen, die Schneckengänge begrenzen, aus einer an der Einlaufseite der Siebtrommel befestigten Austragsvorrichtung in Form eines Ringkörpers und aus einer in den oberen Bereich des Ringkörpers hineinragenden Austragsrutsche für die abgeschiedenen Steine, Kies und Sand, wobei im Ringkörper Kanäle ausgebildet sind, die von der Peripherie des Ringkörpers in Umfangsrichtung bis zu Austragsöffnungen an der Innenseite des Ringkörpers verlaufen und durch in Drehrichtung hinter den Austragsöffnungen angeordnete Querwände abgeschlossen sind, dadurch gekenn-20 zeichnet, daß am Auslaufende der Siebtrommel (i) eine weitere Austragsvorrichtung (22) mit einer Austragsrutsche (33) vorgesehen ist, die in ihrem Bauprinzip dem der einlaufseitigen Austragsvorrichtung (2) entspricht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Rippen (\3a) in einem ersten einlaufseitigen Trocmielabschnitt zur Drehrichtung der Siebtrommel (1) gegenläufige Schnekkengänge (Ha) und in einem in Strömungsrichtung so anschließenden Trommelabschnitt in Drehrichtung der Siebtrommel (1) verlaufende Schneckengänge