DE3508458A1 - Sandklassiertank - Google Patents
SandklassiertankInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
- B03B5/60—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by non-mechanical classifiers, e.g. slime tanks
Landscapes
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Description
VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES
VON KREISLER KELLER SELTING
Ivar Apeland 4137 Ärdal
Norwegen
PATENTANWÄLTE
Dr.-Ing. von Kreisler 11973
Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981
Dr.-Ing. K. Schönwald Dr. J. F. Fues
Dipl.-Chem. AIeIc von Kreisler Dipl.-Chem. Carola Keller
Dipl.-Ing. G. Selting Dr. H.-K. Werner
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
D-5000 KÖLN T Sg-Hi/Fe
8. März 1985
Sandklassiertank
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sandklassiertank der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten
Art zur Erzeugung von klassiertem Sand, z.B. von Sand, der spezifische und bestimmte Fraktionen verschieden
großer Sandkörner pro Volumeneinheit beinhaltet.
Herkömmliche Einrichtungen zum Klassieren von Sand für den Gebrauch bei Gießbeton bestehen aus einem Tank, der
teilweise mit Wasser gefüllt ist und in dem eine
Mischung aus Sand und Wasser unterhalb der Wasseroberfläche durch einen Eintrageinlaß in den Tank eingebracht
wird. Die Sandkörner folgen einem natürlichen Wasserstrom durch den Tank. Der Sand setzt sich als
Ablagerung auf dem Boden des Tanks ab, und das Ablagern wird durch die Schwerkraft entsprechend dem Gewicht der
verschiedenen Körner bestimmt. Der Sand lagert sich
ORIGINAL [INSPECTED
somit auf der Länge des Tanks ab, die gröbste Sandfraktion am nächsten zum Eintrageinlaß und die feineren
Partikel weiter stromabwärts. Die feinste Fraktion, im weiteren Feinstgut genannt, lagert sich am weitesten
vom Eintrageinlaß entfernt ab, vorausgesetzt, daß diese Partikel in der Lage sind, sich überall abzusetzen,
sehr schwimmfähig sind und damit nicht sofort zum Boden des Tanks absinken. Bei früheren Ausführungsformen von
Sandklassxertanks werden die verschiedenen Sandfraktionen durch hydraulisch arbeitende Ventile in Form von
Plattenventilen auf dem Boden des Tanks ausgesondert. Das überschüssige Wasser muß normalerweise abgelassen
werden, um den weiteren Transport der Sandfraktionen zu ermöglichen; daher läuft die Masse, die den Tank verläßt,
normalerweise über Entwässerungsräder u. dgl. Bevor der unklassierte Sand in den Tank eingelassen
wird, wird er über ein Sieb geführt, welches die größeren Partikel zurückhält. Die Systeme früherer Art
können Partikel mit einem Durchmesser größer als 5 mm nicht verarbeiten. Sandkörner, die größer sind, z.B. 10
mm im Durchmesser, können ernstzunehmende Leckschäden bei den bekannten Einrichtungen verursachen; denn wenn
es diesen Partikeln gelingt, sich zwischen dem Boden des Tanks und dem Ventil am Boden zu setzen, arbeitet
dieses Ventil nicht mehr einwandfrei und daraus resultiert eine dauerhafte Wasserleckage.
Neuere Untersuchungen haben gezeigt, daß sich erhebliche Einsparungen an Zement und ein besserer Beton
erzielen lassen, wenn der klassierte Sand eine geregelte Menge Feinstgut enthält, z.B. Sandkörner mit
einer Größe zwischen ungefähr 0.002 und 0.006 mm. Es ist außerdem wünschenswert, den Durchmesser der
gröbsten Fraktion bis auf Korngrößen von ungefähr 12 mm im Durchmesser zu erhöhen.
Die Systeme bekannter Art können Sandkörner größer als 5 mm wegen des Risikos der Leckage durch die Bodenventile
nicht verarbeiten. Ein anderer Nachteil der Klassiertanks bekannter Bauart besteht darin, daß ein beträchtlicher
Anteil des Feinstguts während des Klassierprozesses herausgewaschen und zusammen mit dem
überschüssigen Wasser abgelassen wird. Das passiert, wenn die Bodenventile geöffnet sind, um die Masse auf
das Entwässerungsrad, welches von aufwendiger Konstruktion ist, zu leiten. Wenn die Mischung aus Wasser und
Sand das Entwässerungsrad erreicht, bewirken die sich
ergebenden Verwirbelungen, daß ein Teil des Feinstguts mit dem Überlaufwasser herausgewaschen wird. Bekannte
Vorrichtungen dieses Typs benötigen außerdem für ihren Betrieb eine sehr große Wassermenge, die in der Größenordnung
von 3.000 bis 4.000 l/min liegt.
Hauptsächliche Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Klassiertanks zu vermindern und
einen Tank zu schaffen, in dem ein größerer Prozentsatz des Feinstguts zurückbehalten wird, während gleichzeitig
der Wasserbedarf reduziert wird. Zusätzlich ermöglicht es der erfindungsgemäße Klassiertank, daß sich
der maximale Durchmesser der Sandkörner auf ca. 10 bis 12 mm erhöht.
Dies wird erfindungsgemäß durch einen Klassiertank erreicht, der entsprechend den Merkmalen, wie sie im
kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufgeführt sind, konstruiert ist. Durch die Verwendung einstellbarer
Schlitze statt runder Bodenventile wird das Entstehen von "künstlichen" Sandhügeln auf dem Boden des
Tanks vermieden. Diese bewirken ungenaue Sandklassierkurven, die auf den Hügelbildungseffekten beruhen. Die
Verwendung von Schneckenförderern zum Abtransportieren
des Sandes aus dem Tank hat sich insbesondere für die feineren Sandfraktionen und speziell für das Feinstgut
als vorteilhaft herausgestellt. Die Schneckenförderern können derart eingesetzt werden, daß eine separate Ent-Wässerungsvorrichtung
wie z.B. ein teueres Entwässerungsrad vollständig vermieden werden kann. Darüber
hinaus wird mit der Erfindung eine schärfere Trennungslinie zwischen den Klassierkurven der unterschiedlichen
Fraktionen erzielt. Untersuchungen haben gezeigt, daß der Wasserverbrauch mit dem erfindungsgemäßen System
auf ungefähr 1/3 des herkömmlichen Verbrauchs, d.h. auf ungefähr 1.250 l/min, reduziert werden kann.
Weitere Merkmale, die Weiterführungen der in Anspruch 1 beschriebenen Erfindung darstellen, werden in den untergeordneten
Ansprüchen beschrieben.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
eine Draufsicht auf den Klassiertank,
den Tank aus Fig. 1 in Seitenansicht,
einen Längsschnitt durch den Tank längs der Linie III-III aus Fig. 1,
den Tank aus Fig. 1 in Seitenansicht,
einen Längsschnitt durch den Tank längs der Linie III-III aus Fig. 1,
einen Querschnitt des Tanks entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2,
in ähnlicher Darstellung wie Fig. 4 jedoch in einem etwas größeren Maßstab einen Bodenkanal
im Querschnitt mit darin befindlichem
Schneckenförderer, und
Fig. 6 das kleinste Gefachteil aus Fig. 3 in wesentlich größerem Maßstab.
Fig. | 1 |
Fig. | 2 |
Fig. | 3 |
Fig. | 4 |
Fig. | 5 |
Die Figuren zeigen einen Klassiertank 1, der von seiner Struktur her eine an sich bekannte Konstruktion aufweist,
aber dessen Bodenwand wie ein stumpfes V ausgebildet ist. Der Tank ist mit einer Verdichtungspumpe
2 und mit einem Rohr 3 zum Abtransport des überlaufenden Wassers vom Tank 1 zu einem Sumpf 4 versehen. Rohre
5 zum Rücktransport des Wassers vom Sumpf 4 zum (nicht gezeigten) Tankeinlaßrohr und Rohre 6 zum Rücktransport
des Wassers vom Sumpf 4 zum Bodenteil des Tanks sind vorgesehen. Ebenso ist ein Drainagekanal 7 vorhanden.
Eine Mischung aus nicht klassiertem Sand und Wasser wird mit einer bestimmten Fließmenge in den Tank 1
unterhalb der Wasseroberfläche eingeleitet, wie es schematisch in Fig. 2 dargestellt ist (Masseneintritt).
In Abhängigkeit ihres Gewichtes sinken die Sandkörner mit zunehmendem Abstand vom Einlaß auf den Boden des
Tanks. Die gröbste Fraktion, die in diesem Fall aus Sandkörnern mit einem Durchmesser von ungefähr 12 mm
besteht, lagert sich am nächsten zum Ort des Einlasses ab, und das Feinstgut (Durchmesser zwischen ungefähr
0.002 und 0.006 mm) setzt sich am weitesten vom Ort des Einlasses entfernt (bei 8a) ab.
Der Klassiertank 1 ist mit glatten Zwischenwänden versehen, und weist an seinem Boden mehrere hintereinander
liegende Gefache 8,8a auf, wobei das letzte Gefach 8a speziell für die Aufnahme des Feinstguts geformt
ist.
In Verbindung mit jedem Gefach 8,8a ist ein oder sind mehrere (im Beispiel sind zwei gezeigt) Schneckenförderer
9 vorgesehen (s. im einzelnen Fig. 5), um den Sand aus den entsprechenden Gefachen abzutransportieren.
Die Gefache 8,8a sind mit dem verbleibenden, darüber liegenden Teil des Tanks 1 durch querverlaufende
Schlitze verbunden, die, wie es Fig. 6 schematisch andeutet, vorzugsweise mechanisch einstellbar sind.
5
Gemäß Fig. 6 hat jedes Gefach 8,8a eine W-Konfiguration, indem zwei abgerundete Bodenkanäle 11, die zur
Achse des Gefachs symmetrisch und mit aufwärtsgerichteter Steigung verlaufen, angeordnet sind, wie aus
Fign. 4 und 5 hervorgeht. Die Schneckenförderer 9 sind in diesen Kanälen 11 angeordnet. Das eigentliche Lager
12 für die Schnecke 9 befindet sich nahe bei deren oberen Ende (Fig. 5), und das untere Ende der Schnecke
wird lediglich von einem einfachen Führungsstück 13 gehalten. Die schräg nach oben gerichtete Position der
Schneckenförderer 9 ermöglicht das Ablaufen des überschüssigen Wassers aus der Masse bei deren Aufwärtstransport;
durch Verwendung eines einfachen Führungsstücks 13 anstelle von Lagern am unteren Ende der
Schnecke 9 wird verhindert, daß Feinstgut in die Schneckenlager eindringt.
In dem hier erläuterten Beispiel sind dreizehn untenliegende Gefache 8,8a dargestellt, und das Gefach 8a,
welches am weitesten entfernt vom Einlaß für die Sand/-Wasser-Mischung angeordnet ist, dient der Aufnahme des
Feinstguts. Um eine möglichst turbolenzfreie Umgebung in diesem Gefach 8a zu schaffen, ist ein vertikaler
quer angeordneter Staukörper 14 vorgesehen, der dazu dient, in diesem Bereich WirbelStrömungen zu vermeiden.
Wie in Fig. 4 zu sehen ist, kann der Staukörper aus zwei parallelen Platten gebildet werden, die beide in
ihrem oberen Teil Perforationen aufweisen. Durch Bewegung der Platten relativ zueinander kann das Maß an
- to "
Überlappung der entsprechenden Löcher und der geschlossenen Plattenteile zwischen den Löchern (und somit der
Lochanteil) eingestellt werden, wodurch man in der Lage ist, den Wasserzufluß in das Gefach 8a hinein zu regulieren,
sowie die Ablagerung des Feinstguts zu erleichtern.
Jedes der Gefache 8,8a ist vorzugsweise mit zwei Schneckenförderern 9 versehen. Eine der beiden
Schnecken dient dazu, eine Fraktion des klassierten Sandes zu einem Förderband 16a zu befördern, und diese
Schneckenförderern können zwecks korrekter Dosierung der entsprechenden Sandfraktionen computergesteuert
sein. Der zweite Schneckenförderer 9 eines jeden Gefachs 8,8a hat die Aufgabe, unklassierten Sand abzutransportieren.
Das kann notwendig sein, wenn ein zu großer Anteil einer bestimmten Sandkorngröße in der
Sand/Wasser-Mischung, die in den Tank eingelassen worden ist, vorhanden ist. Der Überschuß dieser Korngröße
muß aus dem Gefach heraus transportiert werden, wenn es voll wird. Um dies zu ermöglichen, sind Sandhöhensensoren
in Form von sich (langsam) drehenden plattenförmigen Teilen 17 vorgesehen, deren Drehbewegung
derart ist, daß sie bei Berührung mit der obersten Sandschicht stoppt, wenn das Gefach voll ist.
Wenn ein Höhensensor 17 auf diese Weise angehalten wird, dann wird der Schneckenförderer für den unklassierten
Sand aktiviert und transportiert den Sand aus dem betreffenden Gefach. Der unklassierte Sand wird auf
dem Förderband 16b abtransportiert.
-ρ-
- Leerseite -
Claims (7)
1. Sandklassiertank zur Erzeugung von klassiertem Sand, z.B. Sand, der bestimmte Anteile von unterschiedlichen
Sandkorngrößen pro Volumeneinheit enthält, wobei eine Mischung aus unklassiertem
Sand und Wasser mit einer bestimmten Fließmenge unterhalb der Wasseroberfläche eines teilweise mit
Wasser gefüllten Tanks (1) eingelassen wird und sich die Sandkörner als Ablagerung auf dem Boden
des Tanks in unterschiedlichen vom Gewicht der Körner abhängenden Entfernungen vom Einlaß absetzen,
so daß sich die gröbste Fraktion am nächsten zum Einlaß absetzt, während sich die feinste
Fraktion, das Feinstgut, am entferntesten vom Sand/Wasser-Einlaß entfernt absetzt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klassiertank (1) auf seinem Boden mehrere hintereinanderliegende Gefache (8,8a) aufweist, von denen jedes mit einem oder mehreren Schneckenförderern (9) zum Abtransport des Sandes verbunden ist, und daß die Gefache (8,8a) mit dem übrigen Teil des Tanks (1) durch vorzugsweise einstellbare Schlitze (10) verbunden sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klassiertank (1) auf seinem Boden mehrere hintereinanderliegende Gefache (8,8a) aufweist, von denen jedes mit einem oder mehreren Schneckenförderern (9) zum Abtransport des Sandes verbunden ist, und daß die Gefache (8,8a) mit dem übrigen Teil des Tanks (1) durch vorzugsweise einstellbare Schlitze (10) verbunden sind.
2. Sandklassiertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenförderer (9) zum Zwecke
des Ablaufens des überschüssigen Wassers ansteigend angeordnet sind, so daß die Schneckenförderer
(9) die entsprechenden klassierten Sandfraktionen von ihren zugehörigen Gefachen (8,8a) nach obengerichtet
zum weiteren Transport auf ein Förderband (16) leiten.
-ι-
3. Sandklassiertank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenförderer (9) derart
ausgebildet sind, daß die Lager (12) ihrer Schnecken jeweils am oberen Ende angeordnet sind,
während das untere Ende einer jeden Schnecken nur durch ein einfaches Führungsstück (13) unterstützt
ist.
4. Sandklassiertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf die Flußrichtung der
in den Tank eingeleiteten Sand/Wasser-Mischung unmittelbar stromaufwärts des vom Einlaß am
weitesten entfernt angeordneten Gefachs (8a) , welches für die feinste Sandfraktion bzw. das
Feinstgut bestimmt ist, ein - bezogen auf die Längsrichtung des Tanks und die Strömungsrichtung
des Sandes - querliegender Staukörper (14) zur Erleichterung des Ablagerns des Feinstguts vorgesehen
ist.
5. Sandklassiertank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Staukörper (14) aus zwei parallelen
Platten mit Perforationen in ihren oberen Teilen besteht, durch die der Wasserdurchfluß in
das Gefach (8a) für Feinstgut ermöglicht wird, wobei der Wasserdurchfluß durch das Bewegen der
Platten relativ zueinander durch Verstellung des Maßes an Überlappung der entsprechenden Löcher in
den Platten einstellbar ist.
6. Sandklassiertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit jedem Gefach
(8,8a) zwei Schneckenförderer (9) vorgesehen sind, von denen einer zum Abtransport des klassierten
Sandes und der andere zum Abtransport des nicht
klassierten Sandes bestimmt ist, daß der Schneckenförderer für den nicht klassierten Sand
in Gang gesetzt wird, wenn die entsprechende Kammer so voll ist, daß sie geleert werden muß, und
daß dieser Schneckenförderer mit einem Sandhöhensensor zusammenwirkt, der vorzugsweise in Form
eines sich langsam drehenden plattenähnlichen Teils (17) ausgebildet ist und dessen Drehbewegung
durch Berührung der Platte mit dem Sand gestoppt wird, wenn der Sand das Gefach (8,8a) füllt.
7. Sandklassiertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand eine stumpfe V-Form
hat.
Applications Claiming Priority (1)
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