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Stromapparat mit aufsteigenden Strömen. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen, Waschen und Klassieren von Mischprodukten
verschiedener Dichte und Volumen unter Zuhilfenahme aufsteigender Wasserströme.
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Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß ein horizontaler Strom oder
mehrere solcher eine ruhende Wassersäule unterhalb am Fuß bzw. am Fuß und am Kopf
durchqueren und dann in bekannter Weise aufsteigen.
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Dabei ist die bekannte Naturerscheinung nutzbar gemacht, daß Körper
von gleichem
Volumen, die in einen Flüssigkeitsstrom getaucht werden,
eine Mitnahme im umgekehrtenVerhältnis zu ihrerDichte erfahren, und daß, unter gleichen
Bedingungen eingeführt, Körper von gleicher Dichte, aber verschiedener Volumen auch
verschieden beeinflußt werden.
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Die in dem Stromapparat zu waschenden und sortierenden Materialien,
die gewöhnlich zunächst nach Stückgrößen klassiert und meist mit Wasser vermengt
werden, werden in eine ruhende Wassersäule mit stets gleich hohem Niveau eingeführt
und sinken mit möglichst gering gehaltener Geschwindigkeit zum Grund der Wassersäule.
Auf dem unteren Teil dieses Weges, der hier von einem wagerechten Wasserstrom durchquert
wird, geht dann eine Trennung des Gutes gemäß seiner Dichte vor sich. Die Geschwindigkeit
dieses wagerechten Wasserstromes, welche konstant gehalten wird, läßt sich derart
regeln, daß Gutsstücke von bestimmter größter oder geringerer Dichte durch den Strom
schwimmend mitgenommen werden, während die Stücke, welche die bestimmte größte Dichte
überschreiten, auf den Boden sinken.
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Die mitgenommenen Stücke folgen dem Laufe des Stromes in eine senkrechte
Leitung und verlassen, mit diesem aufsteigend, den Apparat an dessen oberen Teil,
wo sie von einer Rinne aufgenommen werden. Die nicht nach oben mitgenommenen Stücke
stürzen in eine ruhende Wassersäule des unteren Teiles vorerwähnter senkrechter
Leitung und werden unten in dieser wie vorher durch einen wagerechten Wasserstrom
behandelt, wodurch wieder ein Auftrieb der leichteren Stücke in einer senkrechten
Leitung nach oben und ein Sinken der dichten Stücke nach unten erfolgt. Letztere
fallen nunmehr in einen wassergefüllten Sammelbehälter, aus dem sie mittels Becherwerks
oder auf andere geeignete Art herausgeholt werden.
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Der Behälter für die ruhende Wassersäule zum Einführen des Gutes,
die senkrechten Leitungen für die aufsteigenden Ströme und der Sammelbehälter sind
als kommunizierende Röhren verbunden, wodurch eine fast absolute Unbeweglichkeit
der zwischen die beiden Behälter geschalteten senkrechten Wassersäulen gesichert
ist, so daß diese ein ungehindertes Sinken der herunterfallenden Stücke gewährleisten.
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Die Anwendungsarten der Vorrichtung können vielseitig sein; sie können
für eine einmalige Trennung oder für eine wiederholte dienen, sie können ferner
durch Geschwindigkeitsänderungen des wagerechten Stromes oder durch Verwendung mehrerer
solcher Ströme Sortierungen nach Kategorien bezwecken.
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Es sind bereits Stromapparate: bekannt, bei welchen die Mischprodukte
vor ihrer Trennung gleichmäßig der Einwirkung eines aufsteigenden Stromes ausgesetzt
werden, so daß dabei unwillkürlich einesteils dichte Teilchen, also Berge mit nach
oben abgeführt, und andernteils leichte T<ilchen durch die größeren Bergestücke
mit nach unten gerissen «erden, bei denen ferner größere sinkende Bergemengen eine
Verstopfung ihrer Abführöffnung verursachen und dadurch eine Änderung der Stromgeschwindigkeit
und ein stoßweises Arbeiten der Vorrichtung mit wechselnden Ergebnissen herbeiführen.
Diese bekannten Stromapparate bedingen aus verschiedenen Gründen den Ver-, brauch
beträchtlicher Wassermengen mit verhältnismäßig hohen Drucken.
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Gegenüber den bekannten Apparaten weist der Erfindungsgegenstand den
wesentlichen technischen Fortschritt auf, daß das zu behandelnde Gut zunächst in
eine ruhende Wassersäule eingeführt, dann an der Oberfläche eines diese Säule unten
durchquerenden horizontalen Stromes getrennt und nach der Dichte sortiert und in
eine andere ruhende Wassersäule geführt werden, in der nunmehr der wagerechte Strom
in einen in ersterer aufsteigenden Strom verwandelt wird und die leichten Teile
mit nach oben nimmt, während die dichten Teile sinken und nochmals wie vor behandelt
werden und sofort oder gleich in einen Bergesammelbehälter fallen. Infolgedessen
werden nur die Gutsteile geringster Dichte durch den aufsteigenden Strom mitgenommen,
in dem somit keine schädlichen Wirbelströme entstehen können. Ferner wird durch
die Schaffung der ruhenden Wassersäulen für die sinkenden dichteren Teile ein ungehemmter
Durchtritt erzielt, alle Stöße oder gar Aussetzungen sowie Unregelmäßigkeiten des
aufsteigenden Stromes werden vermieden. Da die ruhenden Wassersäulen von den aufsteigenden
Strömen nicht mitgerissen werden können, so entspricht ihr Druck dem Wandungsdruck
innerhalb des wagerechten Rohrstranges.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt dieselbe Ausführungsformen, die besonders zum Waschen von Kohlen
geeignet sind.
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Es ist eine bergehaltige Kohle angenommen, die nach der Korngröße
durch bekannte Mittel klassiert ist. Ein Behälter bringt sie im trockenen oder mit
Wasser vermischten Zustande in den Apparatteil mit ruhender Wassersäule a (Abb.
t). Unter möglichst langsam gehaltenem Fall gelangen die Materialien am unteren
Teile b des Behälters a in den Strom X'.
Die Kohlen bleiben
im letzteren schwimmend bis zum Austritt c. Die Berge und Mischprodukte gleiten
auf dem Boden der horizontalen Stromleitung weiter und werden beim Sinken in der
Leitung d einer ruhenden Wassersäule
bei ihrer Ankunft im unteren
Teile derselben aufs neue einer mechanischen Trennung durch einen Strom
X' unterworfen, der bei f
die mitgerissenen leichten Teile abführt
und in ä die Berge in die Leitung g' einer ruhenden Wassersäule ausstößt, die sich
in dem Sammelbehälter h des Becherwerks sammeln.
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Die bei c und f austretenden Produkte werden in einer Rinne gesammelt
und auf bekannte Art weitergeleitet.
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Um die Niveauunterschiede, welche durch den Lauf der Baggerkette und
den Austritt der Berge hervorgerufen werden, auszugleichen, ist die Eintrittswassersäule
j mit dem Behälter d des Baggers durch eine Leitung l verbunden. Eine
Ergänzungswassermenge wird durch ein Rohr t zugeführt, während das konstante Niveau
durch die beiden Überläufe r und r' gesichert wird.
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Die Abb. 2 zeigt eine zweite Vorrichtungsart, welche besonders dann
sehr geeignet ist, wenn nicht genügend Wasser zur Verfügung steht, oder wenn man
zwei Kategorien dichter Produkte erlangen will. Sie arbeitet nur mit einem wagerechten
Strom, aber mit doppeltem Fall. Selbstverständlich ist cs möglich, die Gutseinführbehälter
oder die Senkleitungen zu vervielfachen und sie mit Geschwindigkeitsregelungen des
Stromes zu verbinden, welche durch örtliche Veränderungen des Leitungsquerschnittes
erlangt werden können.
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In der Zeichnung sind die bekannten Hilfseinrichtungen, Zusatzelemente
des Apparates, nicht alle dargestellt.
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Die Vorteile des neuen, Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden
Stromapparates sind in der Hauptsache folgende: i. Die bearbeiteten Produkte sind
sehr rein; die Abwesenheit jeder Reibung beläßt denselben ihren Glanz und die Erhaltung
ihrer Form.
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2. Die Apparate erfordern nur einen sehr beschränkten Raum und eignen
sich aufs beste zum Aufstellen in Gruppen sowie für alle Zusatzeinrichtungen zum
Zuführen, Sortieren, Verladen usw. der Produkte.
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3. Der Wasserverbrauch und die Wasserkraft dieser Apparate ist geringer
als bei den bekannten. Sie machen alle mechanischen, in Gebrauch befindlichen Vorrichtungen
überflüssig.
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q.. Die Abfälle sind auf ein kleinstes Maß herabgemindert. 5. Die
Regelmäßigkeit des Ganges hängt nur von einem einzigen Faktor ab, nämlich von der
Strommenge, welche aber leicht gesichert und zu erhalten ist.