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Vorrichtung zum Sortieren von blinerallen und anderen festen Körpern.
Die ErAndung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sortierung von Mineralien und
anderen festen Körpern und ist im -%vesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß, das
Sortiergut zunächst gleichzeitig nach der Gleichfälligkeit und der Form sortiert
wird und dahn. den Wirkungen 'geeigneter Sortierströme ausgesetzt wird, welche nacheinander
auf das Sortiergut durch Ablenkung und Mitreißen entsprechend der Gleichfälligkeit
und Form einwirken. Dieses Arbeitsverfahren, welches gleichzeitig die Verschiedenheit
der Form und die Gleichfälligkeit berücksichtigt, gestattet die Sortierung -von
Gut derselben spezifischen Schwere und derselben Gleichfälligkeit, aber von verschiedenen
Eigenschhften und Form und erzielt infolgediessen eine Sortier(ung, welche den bisher
für derartiges Sortiergut angewendeten Verfahren überlegen ist.
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Zum Verständnis der Beschreibung sei vorausgeschickt, daß zwei Körper
»gleichfä-llig« genannt werden, wenn sie in dem Wasserdieselbe Sinkgeschwindigkeit
haben. Unter »Ab,-lenkung« wirähier verstanden die Wirkung, welche auf die Körper
im Zustande des Sinkens in einem flüssigen Widerstand leistenden Mittel durch eine
quergerichtete Kraft ausgeübt wird, deren Richtung mit der senkrechten einen Winkel
bildet, wobei die senkrechte Komponente dieser Kraft ungenügend ist, um den Bewegungssinn
des Körpers während des Sinkens umzukehren, die also stets kleiner ist als diejenige,
welche notwendig wäre, um das Körpergewicht abzüglich des Volumens des verdrängten
Wassers auszugleichen. Unter »Mitreißen(,r ist zu verstehen die Wirkung, welche-unter
den gleichen Bedingungendurch eine Kraft ausgeüb#t wird, deren Richtung mit der-
senkrechten einen Winkel bildet, welcher kleiner ist als go', wobei die senkrechte
Komponente -dieser Kraft genügend groß ist, um den, Sinn, der Bewegung des sinkenden
Körpers umzukehren, d. h. also, stets größer als diejenige Kraft, die nötig
ist, das Gewicht des Körpers abzüglich des Volumens des verdrängten Wassers auszugleichen.
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Was unter »Einstellung« gemeint ist, ergibt sich aus folgendem: Wirft
man. in einen mit unbeweglichiem Wasser gefüllten Behälter zwei Körner gleichen
Volumens und gleicher spezifischer Schwere, aber, von sehr verschiedener Gestalt,
der eine rund, der andere flach beispielsweise, so beobachtet man-, daß dias runde
Korn in gerader Linie senkrecht untersinkt, während das platte Korn eine gebrochene
Linie verfolgt, mit anderen Worten lavierend sinkt und den Boden des Behälters später
erreicht- als das runde Kern.
Wiederholt man diesen Versuch, nachdem
man das Wasser von unten, nach oben in Beweg.ung gesetzt hat, so erreicht, im Gegensatz
zu vorher, das runde Korn den Boden des Behälters später als das platte Korn, wenn
die Ebene des größten Querschnittes des letzteren im wesentlichen jenkrecht steht.
Dies beruht auf der Wirkung des Stromes, die auf das runde Korn konstant ist, weil
der Querschnitt desselben, der sich dem Strom entgegenstellt, stets unveränderlich
ist, während hingegen das platte Korn unmittelbar durch - den Strom »eingestellt«
wird, derart, daß es dem Strom seinen Querschnitt von geringstem Wid#rstand',darb#ietet;
andererseits sinkt das platte Korn um so langsamer, je mehr, die Einstellung
der Ebene seines größten Querscjhnittes sich der wagerechten Ebene nähert.
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Die Sinkgeschwindigkeiten der Körper in einem :flüssigen, widerstandsfähigen
Mittei nehmen ab im Verhältnis ihrer größten Dimensionen, wenn sich das Mitt#I in
'Ruhe befindet, sie wachsen dagegen in idiesem Verhältnis und mit.d'er Geschwindigkeit,des
Mittels, wenn sich dasselbe in Bewegung befindet und die Ebene des größten Querschnittes
der Körper sich. der Senkrechien nähert. Dadurch, daß man in geeigneter Weiise die
Wirkung der Ablenkung und des Mitrei-ßc;ns anwendet, wird es möglich, eine wirksame
Sortierung der Körper nach ihrer Form unabhängig von ihrer spezifischen Schwere
zu erhalten. Auf dieser Grundlage beruht die Vorrichtung naibb, der vorliegenden
Erfindung.
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Die Fig. i ist eine scheinatische Darstellun#g zur Erklärung der Wirkungsweise;
die Fig.:2 und 3 sind ein senkrechter Schnitt und eine Draufsicht auf eine
betriebsmäßige Ausführungsform der Vorrichtung, während Fig. 4 eine Ausführungsform
zeigt, bei der die Vorrichtung vereinigt ist mit einem das Gtit nach dem spezifischen
Gewicht sortierenden Schwingsieb einer bekannten Ausführungsforni (französisches
Patent 429117).
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Aus Fig. i ist zu ersehen"daß die Vorrichtung aus einem Behälteir
besteht, der zwei parallele senkrechte Wände i hat, eine dritte geneigte Wand:2
und eine vierte 3, die vorteil-haft ebenfalls schräg oder gekrümmt ist. In
bestimmtem Abstand von letzterer ist eine Trennwand 4 angeordnet, so daß ein Kanal
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U##1' gebildet wird. Auf der schrägen Wand 2 ist ein Blech mit zurückgebogenem
Rand i i vorgesehen, welches die Wand 2, bis zum Boden des Kanals 5 verlängert.
In gleicher Höhe gehen zwei Abfülirungsleitungen 7 und 8
nach, entgegengesetzter
Richtung aus, wobei die Leitung 8 mit einer weiteren 9 versehen ist.
Gegen das Blech i i mündet in die Seitenwand des Behälters eine Leitung io zur Zuführung
von Wasser unter Druck gegen das Blech i i, wodurch ini dein Kanal 5 ein
aufsteigender Strom erzeugt wird, während durch Zuführung von Wasser inden Behälter
selbst, ein, schwacher, nach unten gehender Strom erzeugt wird. Die Beschickung
des Sortiergutes erfolgt idurch einen geeignet-en, bei 12 über dem Wasserspiegel
angeordneten Verteiler senkrecht zur schrägen Warid2,. Die Abteilung6 des Behälters
ist mit einer Überlaufrinne 13 versehen und ebenso befindet sieh oben am Kanal
5 ein Überlauf 14.
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Wird nach öffnung des Zutrittes des Druckwassers-ibei io in einen
solchen Behälter das Sortiergut bei 12, eingebracht, so geschieht folgendes: Beim
Niedersinken in dem im wesentlichen unbeweglichen Wasser in. der Abteitung
6 trennt sich das Gut nach der Gleichfälligkeit und die Teilchen -gleiten
an der schrägen Wand 2 enflang, auf das sie verlängernde Blech i i. Die runden Körner
eilen den platten vor, da letztere langsamer abrutschen und außerdem durch die Reibung
auf dem Blech zurückgehalten werden. Am unteren Ende des letzteren, angekommen,
werden die leichteren Körner, weil sie unfähig sind, dem durch, die Seitenleitung
io einströmen!d#en Wasser zu widerstehen, unmittelbar in den Kanal 5 bis
zum Überlauf 14 hOch-,gerissen, während die schwereren Körner, die fähig sind, durch
diesen Querstrorn hindurchzutreten, nach der Ausgangsöffnung 7 gelangen.
Die runden Körner, welche zu leicht sind, um bis 7 zu gelangen, aber zu schwer,
um bis zuni Überlauf 14 hochzusteigen, steigen in dem Kanal 5 mehr odk#r
weniger hoch, fallen dann Zurück und gleiten auf der Wand 3 des Behälters
nach dem Teilkanal 9
ober aber ein Teil von ihnen wird durch Ablenkung in
den Teilkanal 8 geworfen. Die platten Körner, welche, zusammen mit den runden
auf fdien schräg-en Flächen:2 und i i mit ihrer großen Fläche an diese angelegt,
hinabrutschen, -bieten sich dem aufsteigenden Strom mit ihrer breiten Fläche dar,
d. h. in der Stellung, welche zum Durchtritt durch diesen Strom am ungünsti"#"isten
ist, und indem sie in dieper Stellung durch den in dem Behälter nach abwärts gerichteten
Strom gehalten werden, werden sie durch den Querstrom nach dem Kanal zu abgelenkt.
Durch die vereinigte Wirkung beilder Ströme werden sie dann so eingestellt, daß
sie der Strömung ihren kleinsten Querschnitt #d-arbieten, infolgedessen fallen sie
zurück und -rutschen an der Außenwand 3 entlang, wo der nach aufwärts gerichtete
Strom geringer ist als an der Gegenwand 4 und gelangen auf diese Weise in den Teilkanal
9, um auszutreten.
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Hiernach werden, vorausgesetzt, daß die
Sortiergutteilchen
sehr feinkörnig und splittrig sind, diese nach vier Sorten, entsprechend ihrer Form
und-, spezifischen, Schwere, sortiert, nämlich: Bei 7 schwere Teilchen von
großer Gleichfälligkeit (nicht abgelenkt).
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Bei 8 mittelschwere bzw. gemischte Teilchen (abgelenkt).
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Bei 9 platte Teilchen von beliebiger spezifischer Schwere (eingestellt).
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Bei - 14 leichte Teilchen von geringer Gleichfälligkeit (mit-gerissen).
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Außerdem werden, wenn -das Sortiergut schlammig ist, die feinen in
der Schwebe gehaltenen Teilchen durch die -in der Abteilung6 des Behälters befindliche
Überlaufrinne 13 ausgeschieden.
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Es erübrigt sich zu sagen, daß, wenn eine so weitgehende Sortierung
nicht erforderlich ist, die Teilkanäle 8 und 9 vereinigt und gegebenenfalls
auch ganz fortgelassen werden können.
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Die vorstehende Sortierung ist frei von den Mängeln, welche sich bei,den
Spitzkästen ergeben, wie solche allgemein für die Sortierung sehr feinen, Sortiergutes
nach der Gleichfälligkeit benutzt werden,. Man, kann bei den Spitzkästen beobachten,
daß der wagerechte Strom, welcher mit albnämender Geschwindigkeit im oberen Teile
der Behälter von umgekehrter P-yramidenform zirktiliert, bei seiner Bewegung die
in Schwebe be:findlichen. Teilchen mitreißt und hierbei das Wasser in dem unteren
Teile des Kastens aufrührt. Außerdem stößt er gegen die die einzelnen Kästen trennenden
Schwellen. Hieraus ergibt sich eine Verschiedenheit der Geschwindigkeit des Stromes
in seinen oberen Schichten und die Bildung von Willbeln. Die Folge hiervon ist die
vorzeitige Ablagerung der Teilchen, welche die verlängerten Kästen erreichen sollen.
Diesem Mangel wird bis zu einem gewissen Grade dadurch abgeholfen, daß man in jedem
Kasten einen aufsteigenden Strom von, begrenzter Stärke erzeugt. Dies ist indessen
nur ein Hilfsmittel -von sehr beschränkter Wirksamkeit, denn infolge der Pyramidenform
jedes Kastens nimmt die Geschwindigkeit des aufsteigenden Stromes von unten nach
oben rasch ab, so daß die Körner, welche zu schwer sind, um durch den oberen Strom
mitgerissen zu werden, und zu leicht, um den aufsteigenden Strom zu kreuzen und
den Boden des Kastens zu erreichen, in der Schwebe gehalten werden, bis zu dem Augen-blick,
wo sie durch die Wirbel gegen die Wände geworfen, werden, an denen siedann entlang
kleiten und das Ergebnis der gewünschten, Sortierung nach der Gleichfälligkeit fälschen.
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Andererseits wird auch in dem Mistfikasten dein sehr erheblichen Einfluß
der Form der Körner auf ihre Sortierung nicht Rechnung getragen.
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Bei vorliegender. Sortiervorrichtung erfahren die Teilchen, nachdem
sie in unbeweglichem Wasser nach der Gleiclhfälligkeit sortiert wurden, eine zweite
Sortierung nach ihrer Form in bewegtem Wasser, ohne daß irgendein Teilchen zu irgendeinem
Zeitpunkt in der Schwebe bleiben und das Ergebnis der Sortierung, nach der Gleichfälligkeit
fälschen kann.
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Für die praktische Ausführung erhält die Sortiervorrichtung vorteilhaft
die in Fig. 2 und 3 dargestellte Form, bei welcher eine regelnde Einstellung
vorgesehen ist, um das beste Ergebnis für eine - bestimmte Art des Sortiergutes
zu erhalten und die Vorrichtung der Sortierung verschiedener Materialien anpassen
zu können.
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Zu diesem Zweck ist eine Zwischenwand 15 vorgesehen, an ide#ren unterem
Ende eine Welle 16 an-geordnet ist, um die sich eine Platte 17 drehen kann, welche
durch Scharnier -18 mit der Wand 4 verbunden ist, welche die gleiche Krümmung hat,
wie die Wand 3
,des Behälters. Am oberen Teil der Platte 4 ist ein Lenker
ig angelenkt, dessen Drehachse:2o in den Seitenwänden gelagert ist. Mittels des
Hebels ig kann man den Abstand der Wand 4 von der Wand 3 ändern -und ,damit
den Querchnitt des Kanals 5, wie in punktierten Linien dargestellt. Die Drehplatte17
gleitet mit Schlitzen am, Bolzen2i ebenso wie der Hebel ig an Bolzen 33 an
der Platte 4. Hierdurch läßt sich der Spalt zwischen 18 und -24 einstellen, also
die Geschwindigkeit des aufsteigenden Stromes ändern, ohne die Parallelität der
Begrenzungswände 3 und 4 zu beeinträchtigen. An der Platte 17 ist
eiii' ]Lenker 22 angelenkt, dessen Länge mittels Stellschraube 23 geregelt
werden kann und am anderen End#e an dem zurückgebogenen Blech i i befestigt ist.
Letzteres verschiebt sich somit gleichzeitig mit der Einstellung der beweglichen
Wand 4, vollzieht sich also in Abhängigkeit von der Regelung des Querschnittes des
Kanals 5.
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Ein an der Wand des Auslaufes 7 vorgesehener Schieber:24 ist
mittels Stellschraube 25
einstellbar, um sowohl, die Eintrittsöffnung in dem
Ablauf 8 als auch das Maß der Ablenkun-.,- idurchden Sortierstrom zu regeln.
Eine mit Gegengewicht versehene Klappe 26 ist auf Schneiden:27 beweglich
aufgehängt, um den bei io eintretenden Druckwasserstrom zu regeln und seitlich zu
verteilen.
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Die Höhe des Überlaufes 14 am oberen Ende der gekrümmten Wand
3 ist mittels zwischen Führungen gehaltener Holzleisten :28 einstellbar,
und in gleicher Weise erfolgt
die Einstellbärkeit des überlaufes
Ader Abflußrinne 13.
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Zur Beschickung der Vorrichtung ist bei der Ausführungsforrn nach
Fig. ?, und 3 ein Verteiler mit senkrechtem Rechen 12 vorgesehen, der in
der Abteilung 6 des Behälterb angeordnet ist. Das verdünnte Sortiergut, wird
vorteilhaft absatzweise auf diesen Verteiler geworfen, damit die platten Körner
nicht gleichzeitig mit den runden der Einwirkung der Sortierströme am unteren Rande
des schrägen Bleches ii ausgesetzt werden, doch, ist diese Anordnung nicht in allen
Fällen unbedingt nötig.
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Bei der Fig.4 ist der Verteilungsrechen ersetzt durch ein Schwingsieb29
(fran,zösisches Patent 429117), welches unabhängig von Ader Gleichfälligkeit eine
Sortierung nach dem Volumen und dem spezifischen Gewicht bewirkt, ehe die Sortie-rung
nach, der Gleichfälligkeit durch die vorliegende Vorrichtung erfolgt. Durch diese
Vereinigung bildet dann die Vorrichtung eine vollstänidige Waschvorrichtung, wetche
die gewünschte Konzentration und Sortierung ergibt. Es erübrigt sich, zu sagen,
daß für jedes zu sortierende Gut Verteilungssiebe mit verschiedenen Lochungen ödes
Verteilersiebes anzuwenden sind.
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Die Körner, welche für die Sieblochung zu grbß sind und eine hohe
Gleichfälligkeit haben, verlassen das Sch-wingsieb29 am oberen Ende und fallen in
einerl an der Vorderseite des Behälters angeordneten Austrag3o, um in einem Schwingsieb
mit größerer Durchlochung weiter bearbeitet zu werden. Die leichteren Körner von
geringerer Gleichfälligkeit verlassen das Sieb an der Rückseite und fallen. in die
Abteilung31, aus der sie ständig mittels einer Transportschnecke322 entfernt werden.
Alle durch die Sieblöcher fallenden Körner dagegen gelangen in die Abteilung6 und
werden in der vorbeschriebenen. Weise durch die Stromwirkung sortiert.