-
Stromapparat mit mehreren aufsteigenden Flüssigkeitsströmen. Der Erfinder
hat bereits früher einen Stromapparat l"el:annt gegeben (vgl. Patent 3718j0), der
im wesentlichen einen Trog umfaßt, der von einem Behälter mit konstantem Flüssigkeitsspiegel
gespeist wird und mit einer gewissen Anzahl von Stromschächten in Verbindung steht,
in welche die verschiedenen Klassen des vorklassierten Guts eingeworfen «-erden,
und die mit regelbaren Überläufen versehen sind, an welchen die Flüssigkeitsströme
austreten, indem sie die Gutteile von geringster Dichtigkeit mitführen.
Das
mittels dieses Apparates ausgeübte bekannte Verfahren besteht demgemäß darin, daß
man in einen aufsteigenden Flüssigkeitsstro»ii ein entsprechendes Rohgut von ent-,prechender
Klassierung einwirft, (las sich als ein Gemisch von Stoffen verschiedener Dichtigkeit
(hirstellt; der aufsteigende Strom besitzt eine zwischen den äußersten Grenzge,c11«-in(ligkeiten
der einzelnen Stoffe liegende Geschwindigkeit derart, daß die dichtesten Stoffe
ihren Weg nach abwärts entgegen dein aufsteigenden Strom fortsetzen. während die
leichten Stoffe von dein Strom mitgerissen «-erden. 'Man erzielt somit in einem
einzigen Arbeitsgang die Scheidung eines Gemisches von verschiedener Dichtigkeit
in zwei Teile.
-
Der Frfindungsgegenstand bezieht sich auf eine Verbesserung dieses
Verfahrens und einige Verbesserungen an einem Stromapparat der oben gezeigten Art.
-
Das verl-esserte Verfahren gründet sich auf die Wirkung von Strömen
von veränderlicher Geschwindigkeit auf ein Gemisch von Produkten verschiedener Dichtigkeit
während eines einzigen senkrechten Falls dieser Produkte. Dieses '\-erfahren kennzeichnet
sich durch senkrecht aufsteigende, ini wesentlichen einander verlängernde Ströme,
wobei die Strö niungsgeschwindigkeit jedes Stromes während seiner ganzen Bahn gleichförmig
ist, die mittleren Geschwindigkeiten (]er verschiedenen Ströme verschieden, und
zwar abnehinend von unten nach oben gestuft sind. Infolgedessen wird die leichteste
Sorte des Guts von dein obersten Strom aufgehalten, die Sorte von größter Dichtigkeit
fällt bis in den untersten Strom; die anderen Sorten von zwischenliegenden Dichtigkeiten
sammeln sich aber an den verschiedenen Vereinigungsstellen der verschiedenen Teilströme.
-
Man kaiirr dem Verlauf dieses Vorgangs schematisch entsprechend Abb.
i darstellen, wo eine solche Einrichtung ini senkrechten Schnitt dargestellt ist.
Das Gemisch von Produkten verschiedener Dichtigkeit fällt hei i senkrecht in einer
Reihe von 7vlin(lrischen Sortierlatten 2, 3, d., 5 ... von gleichförinigein
Querschnitt herab, deren Durchmesser von unten nach oben anwachsen. Jeder aufsteigende
Teilstrom 7, 8, 9, 1o hat also eine gleichförmige Geschwindigkeit auf seiner ganzen
Bahn in der entsprechenden L utte, und die Geschwindigkeiten der verschiedenen Ströme
sind voneinander verschieden, und zwar abnehmend von unten nach oben.
-
Wenn (las zu sortierende Gemisch an die Verbindungsstelle der I utten
2, 3 gelangt, wird es einem Strom 8 von größerer Geschwindigkeit ausgesetzt als
die des Stroines 7. Infolgedessen werden die Produkte von einer zwischen den Geschwindigkeiten
und 8 liegenden Grenzgeschwindigkeit durch den Strom 8 angehalten, auf seinem
okeren Ende gewirbelt und durch eine seitliche Abzweigung i i abgeführt, in der
ein aufsteigender Strom i 5 herrscht, dessen Geschwin@ligl:eit zwischen den Geschwindigkeiten
der aufsteigenden Ströme und K liegt.
-
Die gleichen Erscheinungen treten an den Verbindungsstellen zwischen
den Latten 3 und 4 und den Latten .I und 5 auf, wobei die einzelnen Sorten jede
für sich durch 12 und 13 abgeführt werden.
-
Iti den Abzweigungen 1-2 und 13 herrschen zwei aufsteigende Ströme
16 und 17, die Geschwindigkeit des Stromes 16 wird so geregelt, daß sie zwischen
den Geschwindigkeiten der Ströme 8 und 9 liegt, die Geschwindigkeit des Stromes
1; in der Weise, (laß 'sie zwischen den Geschwindigkeiten der Ströme 9 und i o liegt.
-
Die Erfindung umfaßt (las obenbeschriebene Verfahren unabhängig von
der. ini Einzelfall verwendeten Apparatur; iin besonderen erstreckt sich al:er die
Erfindung auf die hier beschriebenen Ausführungsformen.
-
Eine solche Vorrichtung umfaßt ini wesentlichen einen Stromapparat,
dessen Flüssigkeitssäulen aus senkrechten Abschnitten bestehen, deren jeder einen
gleichförmigen nuerschnitt und an den Verbindungspunkten (ler Abschnitte abgeleitete
Abführungskanäle besitzt, die am oberen Ende mit unabhängig voneinander regelbaren
Pberläufen versehen sind.
-
Einige Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung sind in
der Zeichnung dargestellt: es zeigen Abb.2 im senkrechten Schnitt einen Stromapparat
mit drei Stromschächten, Abb. 3 eine andere Ausführungsform dieser Anordnung, Abb.
d. und 5 ini Schnitt von der Seite und in Ansicht von oben eine weitere Ausführungsform,
Abb.6 einen Schnitt nach 5-5 in Abb. .I und 5, Abb.7 im senkrechten Schnitt eine
weitere Ausführungsform, Abb. 8 eine letzte Ausführungsform.
-
Die Schachtgruppe gemäß Abb.2 umfaßt einen mittleren Kanal 8o, der
von einem P>ehälter mit konstantem Flüssigkeitsspiegel gespeist wird, und von dem
ein erster Stromschacht 81 abgezweigt ist, der am oberen Ende einen Überlauf 82
mit regelbarer Höhe besitzt. Die Verlängerung 83 des -Mittelkanals 8o teilt sich
in zwei abgezweigte Schächte 84, 85, deren jeder einen einstellbaren Überlauf 86,
87 umfaßt. Eine Rutsche 88 führt das Aufbereitungsgut von dein Klassiersieb dem
oberen Teil des Schachtes 84 zu.
Diese Vorrichtung wirkt in der
folgenden Weise: Das zu behandelnde Gemenge, welches der Größe nach in dem Klassiersieb
entsprechend klassiert wurde, und das Stücke von verschiedener Dichtigkeit umfaßt,
fällt über die Rutsche 88 in den Schacht 84. Es begegnet dort einem aufsteigenden
Strom 89, dessen Geschwindigkeit größer ist als die Grenzgeschwindigkeit der leichtesten
Anteile des Gemisches. Diese leichten Stücke werden demgemäß von dem Strom 89 mitgerissen
und durch den Überlauf 86 entleert. Die Gesamtheit der schwereren Gemischteile setzt
ihren @V eg nach unten fort bis in die Zone 83, wo der aufsteigende Strom go herrscht.
Die nunmehr leichtesten Stücke können entgegen diesern Strom go nicht herabsinken
und werden im oberen Teil des Kanals 83 herumgewirbelt, bis sie von dem aufsteigenden
Strom 9i des Schachtes 95 erfaßt und mitgerissen werden; sie werden dann über den
Überlauf 87 entleert.
-
Das Gemenge von schweren Stücken, deren Grenzgeschwindigkeit größer
ist als die Geschwindigkeit des Stromes go, sinken entgegen diesem Strom weiter
hinab und gelangen in den oberen Teil des Kanals 8o, wo sie von dem Strom 92 angesaugt
und durch den Überlauf 82 entleert werden. Die ganz schweren Bestandteile
des Gemenges fallen schließlich entgegen dem Strom 93 weiter hinab und werden in
bekannter Weise am unteren Ende des Kanals 8o gesammelt. Auf diese Weise gelingt
es, das ursprüngliche Gemenge in vier Sorten von Stoffen verschiedener Dichtigkeit
zu scheiden, deren jeder am Ausgang des zugehörigen Überlaufes oder am unteren Ende
des Kanals 8o gesammelt wird.
-
Die Wirkung des Stromapparates gemäß Abb. i beruht also auf der obenerwähnten
Tatsache, daß die Geschwindigkeiten der verschiedenen Ströme in folgender absteigender
Ordnung geregelt sind: 93 >92>go>gr> 89.
-
Um dieses Ergebnis zu erhalten, ist nur folgendes zu beachten: `Fenn
man die beiden Stromlutten 8.1 und 85 (Abb.2) betrachtet, so hängen die Geschwindigkeiten
V',. und h2 der aufsteigenden Ströme 89 und gi in diesen beiden Lutten von zwei
Faktoren ab: den Querschnitten der Lutten und den Höhen der Überläufe. Wenn man
zunächst annimmt, die beiden Überläufe 86 und 87 wären in gleicher Höhe unter dem
freien Wasserspiegel eingestellt, so daß also h, gleich h2, so sind die Fördermengen
der beiden Überläufe gleich, wobei natürlich eine gleiche Länge der zur Bildebene
senkrechten Überlaufkanten vorausgesetzt ist. Man erhält also die Gleichung 5I Vi
- S2 V2.
-
Setzt man S2 < Si, so erhält man V2 > V1. Ordnet man dagegen die
beiden Lutten 84 und 85 so an, daß S,:= S@, so muß man die beiden Überläufe 86 und
87 auf verschiedene Höhen unter dem freien Wasserspiegel einstellen, so daß man
erhält: J22 > hl.
-
Infolgedessen wird die Fördermenge der Stromlutte 85 größer als die
der Lutte 84: S2 V2 > SI V1, und da S2 _-.- S, eingesetzt wurde, ergibt sich: V2
> V1.
-
Wenn man nun, wie in der Abb. 2 angedeutet, voraussetzt S2 > S1, so
muß die Ungleichheit Jag > Jai noch verstärkt, d. h. der Überlauf 87 so tief
eingestellt werden, daß die Ungleichheit S2 V2 > SI Vi genügend groß ist, daß sich
daraus die Ungleichheit ergibt V2 > Vi.
-
Will man also in der Lutte 85 eine Geschwindigkeit h, erreichen, die
größer ist als die Geschwindigkeit h,. in der Lutte 84, was für die Durchführung
des neuen Verfahrens unerläßlich ist, so kann man auf zwei Faktoren einwirken: den
Ouerschnitt der Lutte und die Höhe der Überläufe unterhalb des freien Wasserspiegels.
-
In der Praxis regelt man, nachdem die Stromlutten einmal eingebaut
sind, die Geschwindigkeiten der aufsteigenden Ströme in den Lutten durch senkrechte
Einstellung der regelbaren Überläufe 86, 87, Die oben gezeigte Anordnung stellt
nur ein Ausführungsbeispiel dar; man könnte natürlich die Zahl der Stromschächte
erhöhen, um ein Gemisch von meh: Sorten zu verarbeiten.
-
Man kann nach Bedarf die besondere Anordnung der Schachtgruppe ändern;
beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb.3. sind beispielsweise statt der geraden Überläufe
82, 86, 87 zylindrische Überläufe 95, 96, 97 angeordnet, welche -die oberen Enden
der zylindrischen Stromschächte 84, 85 umhüllen.
-
Bei den beiden gezeigten Ausführungsbeispielen nach Abb. 2 und 3 stellen
die einzelnen Stromschächte voneinander getrennte Gebilde
dar, die
nur am unteren Ende i» Verbindung stehen. Man kann aber auch die verschiedenen Schächte
zu einem einzigen Gebilde zusammenbauen. Eine solche Ausführungsfora mit zwei Schächten
ist in Abb. d bis c)
dargestellt. Diese Anordnung umfaßt einen Hauptkanal
97, der sich im oberen Teil in zwei gesonderte Rätisne 98 und 99 teilt, die
zusammengebaute Schächte mit einer gemeinsainen Wand bilden, und an ihrem oberen
Ende je einen Überlauf ioo oder ioi aufweisen, der unabhängig vom anderen geregelt
werden kann. Eine Rutsche io2 verbindet <las Klassiersieb finit dein oberen Teil
des Stromschachtes 98.
-
Diese Vorrichtung wirkt natürlich genau in der gleichen Weise wie
bei den vorigen Ausführungsbeispielen. Das grob gekörnte Gennenge gleitet auf der
geneigten Rutsche io2 abwärts und fällt in den Raum 98, In diesem IZauin, der als
Stromschacht dient, nimmt der aufsteigende Strom 103 die leichten Gutanteile mit
und entleert sie über den Überlauf 10o. Die anderen Anteile des Gemenges fallen
entgegen dem StrOni 103 herab und gelangen an das obere Ende des Kanals 97, wo ein
aufsteigender Strom iod. fließt. Die Geschwindigkeit dieses aufsteigenden Stroms
io.I ist derartig, daß sie die schwersten Anteile weiterfalleni läßt. Die Regelung
dieser Geschwindigkeit wird durch Einstellung des Überlaufs ioi erzielt.
-
Die Stücke von mittlerer Dichtigkeit, «-elche in dem Strom i o4 nicht
abwärts sinken können, werden durch den Strom io5 abgeführt, dessen Geschwindigkeit
größer ist als die größte Grenzgeschwindigkeit dieser Teile von mittlerer Dichtigkeit.
Der Strom io5 fördert die mittleren Stücke durch den L'berlauf ioi zutage. -Man
erreicht somit die Scheidung des Gemisches in drei Sorten von verschiedener Dichtigkeit.
-
Die aufgezählten Vorrichtungen gestatten auch, ein Gensenge von mehreren
Sorten in der Weise zu sortieren, daß alle Sorten durch die aufsteigenden Flüssigkeitsströme
abgeführt werden. Es genügt beispielsweise bei der Vordichtung nach Abb. .I und
5, denn Strom i o5 des Schachtes 99 eine so große Geschwindigkeit zu geben, <laß
der Strom 104 eine größere Geschwindigkeit besitzt als die Grenzgeschwindigkeit
des schwersten Anteils des rohen Gennenres. Die Vorrichtung gemäß Abb. d. bis 6
kann natürlich konstruktiv verschiedentlich abgeändert «-erden. Beispielsweise kann
man, statt die beiden Stromschächte 98"99 auf der gleichen Seite der Ebene der Rutsche
rot anzuordnen, auch diese beiden Räume diesseits und jenseits der Rutsche anordnen
(Abb. 7).
Inn iibrigen ist natürlich die Wirkungsweise die gleiche wie bei
Abb. d und 5.
-
In den oben beschriebenen Vorrichtungen sind die eine Gruppe bildenden
Stromschächte nebeneinander angeordnet, entweder voneinander getrennt wie in Abb.
2 und 3 oder zusamiiiengebaut wie in Abb. d. his 7. Man kann auch den einen Schacht
von dein anderen umhüllen lassen.
-
Eine Anordnung dieser Art ist in Ahb.8 gezeigt. Die untere Leitung
teilt sich in zwei Schächte io6 und 107, die konzentrisch ineinandergesteckt sind
und von denen der innere io(i eine Rutsche io8 besitzt. Regelbare Überläufe i o9,
iio sind im oberen Teil (les Kamins i o6, i o7 angeordnet.