DE4401381C2 - Trennvorrichtung für eine undefinierte Außenkontur aufweisende und nach Korngrößen klassierte Hartgesteinskörper - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung für eine undefinierte Außen­ kontur aufweisende und nach Korngrößen klassierte Hartgesteinskörper und darin in nach außen offenen Hohlräumen eingebetteten Fremdbrocken geringerer Härte.

Die in Frage kommenden Hartgesteinskörper sind vorzugsweise Kalkstein- oder Do­ lomitkörper. Die Fremdbrocken sind beispielsweise Ton-, Lehm- oder Sandkörper. Die Lagerstätten der in Rede stehenden Hartgesteinskörper sind häufig mit diesen Fremdbrocken verunreinigt. Obwohl nach dem Abbau die Hartgesteinskörper gerei­ nigt und aufbereitet werden, sind in den Hohlräumen die genannten Fremdbrocken enthalten. Diese sind so zäh, daß eine vollständige Abscheidung dieser Fremdbrocken nicht möglich ist. In den Hartgesteinskörpern verbleiben dann die nichtdispergierten Fremdbrocken. Diese führen zu erheblichen Qualitätseinbußen, insbesondere dann, wenn die Hartgesteinskörper zum Brennen von Kalk genutzt werden und dabei auf eine Temperatur von mehr als 1200 Grad Celsius erhitzt wer­ den. Zwischen den einzelnen Komponenten der Hartgesteinskörper aus Kalk kommt es dann zu Sinterreaktionen, die zum Anbacken des Ofengutes führen und Ofengang und Kalkqualität stark beeinträchtigen können.

Um die Fremdbrocken aus den Hartgesteinskörpern zu entfernen, ist es bekannt, das Rohmaterial im Freien zu lagern und durch die Witterungseinflüsse, wie Nieder­ schläge, Frost und Tauwetter, die Tonbrocken aufzuweichen, so daß sie in konven­ tionellen Läutermaschinen dispergiert werden können. Darüberhinaus wird auch die Entscheidung getroffen, solche Lagerstätten nicht abzubauen, die besonders reich­ haltig mit den besagten Fremdbrocken durchsetzt sind.

Aus der DE 35 41 817 C2 und der DE 38 10 544 A1 ist es bekannt, ein Gemisch welches weiche und zähe Fremdstoffe, beispielsweise Ton oder Lehm enthält, von dem harten Stoff, beispielsweise Kies oder Schotter, zu trennen. Dazu wird das Ge­ misch auf ein umlaufend angetriebenes Nagelband geschüttet, welches abgesenkt oder nach unten geschwenkt und schlagartig angehalten wird, so daß sich die aus­ zusondernden Fremdstoffe in den Nägeln festsetzen. Eine derartige Sortiervorrich­ tung ist jedoch nicht geeignet, um Fremdbrocken aus den Hohlräumen von Hartge­ steinskörpern zu entfernen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, mit der selbsttätig die zähen, jedoch eine geringere Härte aufweisenden Fremdbrocken aus den nach Korngrößen sortierten Hartgesteinskörpern entfernt werden können. Dabei soll berücksichtigt werden, daß die Außenkontur der Hartgesteinskörper und auch der Fremdbrocken unregelmäßig oder undefiniert ist.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Hartgesteinskörper werden mittels des Bandförderers kontinuierlich transportiert. Sobald sie in den Wirkungsbereich der Trenntrommel kommen, können die ausrei­ chend dimensionierten Einstechelemente in die Fremdbrocken einstechen. Die restli­ chen, außerhalb der Fremdbrocken liegenden Einstechelemente heben dabei die Hartgesteinskörper an. Sie liegen demzufolge auf den freien Spitzen der Einstech­ elemente auf. Da die Fremdbrocken aufgrund ihrer Eigenschaften an den Einstech­ elementen anhaften, werden sie später als die Hartgesteinskörper von der Trenn­ trommel abgeworfen. Damit die Einstechelemente in die Fremdbrocken einstechen können, wird von der Gegendruckeinrichtung eine ausreichend große Kraft ausgeübt. Durch die nachgebende Gestaltung der Gegendruckeinrichtung wird gewährleistet, daß die auf den freien Enden der Einstechelemente aufliegenden Hartgesteinskörper einen von der Trenntrommel und der Gegendruckeinrichtung gebildeten Spalt passie­ ren können. Die Einstechelemente stechen von unten in die Fremdbrocken ein. Da sie daran anhaften, werden sie so lange mitgenommen, bis die Fremdbrocken nach unten hängen und somit normalerweise durch ihr Eigengewicht herunterfallen. Die reinen Hartgesteinskörper werden zuvor abgeworfen und durch ein geeignetes Ab­ scheideelement abtransportiert. Die Einstechelemente sind gegenüber dem Mantel der Trenntrommel vorstehende Nadeln oder Stacheln.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Trenntrommel die auslaufseitige Umlenktrommel für die Fördergurte des Bandförderers ist, und daß die Einstechele­ mente umfänglich zwischen den Fördergurten auf der Mantelfläche der Trenntrommel angeordnet sind. Durch diese Ausführung wird eine konstruktiv einfache Lösung er­ reicht. Darüberhinaus wird die Transportwirkung der Fördergurte so lange auf­ rechterhalten, bis die Hartgesteinskörper von den Einstechelementen übernommen werden. Da es unvermeidbar ist, daß in den Bereich des Untertrums Material gelangt und dieses auch abgeführt werden muß, ist vorgesehen, daß im Untertrum des Bandförderers für die Fördergurte Einzelspannrollen vorgesehen sind und daß wech­ selweise die Fördergurte durch die Spann rollen zur Bildung von Freiräumen in Rich­ tung zum Obertrum und entgegen dem Obertrum ausgelenkt sind. Dadurch entste­ hen trapezförmige Freiräume, durch die das Material hindurchfallen kann. Zweckmä­ ßigerweise sind die Breiten der Fördergurte halb oder annähernd halb so groß wie die Abstände zwischen den einzelnen Fördergurten, wobei diese Abstände halb so groß oder annähernd halb so groß sind wie die untere Korngröße der Hartgesteins­ körper. Durch diese Anordnung wird verhindert, daß die Hartgesteinskörper durch die von den Fördergurten gebildeten Zwischenräume hindurchfallen.

In konstruktiv einfacher Weise ist die Gegendruckeinrichtung eine zur Trenntrommel achsparallele mit einem elastischen Mantel versehene Gegendruckwalze oder ein Gegendruckband, dessen Umlenkrollen achsparallel zur Trenntrommel stehen.

Damit einerseits eine ausreichende Kraft von der Gegendruckeinrichtung auf die Hartgesteinskörper aufgebracht wird, andererseits aber die Möglichkeit der Deforma­ tion der Gegendruckeinrichtung gegeben ist, ist vorgesehen, daß die Höhe des aus der Trenntrommel und der Gegendruckeinrichtung gebildeten Spaltes, bezogen auf den unverformten Ruhezustand, der halben unteren Korngröße der Hartgesteinskör­ per entspricht oder annähernd entspricht. Sofern die Gegendruckeinrichtung eine Gegendruckwalze beinhaltet, steht zweckmäßigerweise die Trenntrommel lotrecht unter der Gegendruckwalze, da dadurch eine übersichtliche Anlage geschaffen wird. Damit die Höhe des Walzenspaltes einstellbar ist, ist vorgesehen, daß die Gegen­ druckwalze bzw. das Gegendruckband der Gegendruckeinrichtung in Führungen hö­ henverstellbar gelagert ist. Da im Normalfall das Eigengewicht der Gegendruckwalze oder des Gegendruckbandes der Gegendruckeinrichtung nicht ausreicht, um die notwendige Gegenkraft für die Trenntrommel zu erzeugen, ist in weiterer Ausgestal­ tung vorgesehen, daß sie gewichtsbelastet ist. Diese Gewichtsbelastung kann durch Federn, durch wenigstens eine Kolbenzylindereinheit oder durch ein Gewicht erzeugt werden.

Der Mantel der Gegendruckwalze soll sich zwar beim Einlaufen der Hartgesteins­ brocken in den Spalt verformen, es muß jedoch sichergestellt sein, daß auch die Ein­ stechelemente in die Fremdbrocken einstechen. Es ist deshalb vorgesehen, daß der elastische Mantel der Gegendruckwalze einen Hohlraum begrenzt, der zur Bildung eines Überdruckes mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt ist. Dadurch besteht dann auch noch die Möglichkeit, die zur Verformung des Mantels notwendi­ gen Kräfte durch Änderung des Überdrucks zu regeln.

Sofern die Gegendruckeinrichtung ein Gegendruckband beinhaltet, ist vorgesehen, daß dessen Untertrum gegenüber dem Obertrum des Bandförderers geneigt ist, so daß die Hartgesteinskörper und Fremdbrocken beim Transport über die Trenntrom­ mel das Untertrum des Gegendruckbandes auslenken. Dadurch wird eine Gegenkraft erzeugt, die die Hartgesteinskörper gegen die Stacheln der Trenntrommel drückt. Der Spalt zwischen der Trenntrommel und dem Gegendruckband entspricht wie bei der Druckwalze etwa der halben unteren Korngröße des zu trennenden Gutes.

Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausge­ staltung der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand von wei­ teren Unteransprüchen und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Trenn­ vorrichtung mit einer Gegendruckwalze in einer Sei­ tenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung nach der Fig. 1 in einer Stirnan­ sicht in Richtung des Pfeiles II in der Fig. 1 ge­ sehen, rein schematisch und

Fig. 3 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Trenn­ vorrichtung mit einem Gegendruckband in einer Sei­ tenansicht.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Trennvorrichtung be­ steht aus einem als Horizontalförderer ausgebildeten Bandför­ derer 10 mit mehreren im Abstand zueinander angeordneten För­ dergurten 11. Die Fördergurte 11 werden über eine in der Dar­ stellung linke Umlenktrommel 12 und eine rechte Trenntrommel 13 geführt. Die Trenntrommel 13 ist zwischen den einzelnen Fördergurten 11 umfänglich mit einer Vielzahl von Einstech­ elementen 14 versehen, die als Stacheln oder Nadeln oder Kup­ pen ausgebildet sind. Aus Gründen der vereinfachten Darstel­ lung sind in der Fig. 2 die Einstechelemente durch die strichpunktierten Linien angedeutet. Oberhalb der Trenntrom­ mel 13 ist bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 eine Gegendruckwalze 15 von gleicher Breite gelagert. Die Drehachse der Gegendruckwalze 15 steht in einem geringen Ver­ satz zur Drehachse der Trenntrommel 13 und zwar in Richtung zur Umlenktrommel 12 hin. Die Gegendruckwalze 15 besteht aus einem nicht näher erläuterten festen Kern 16 und einem ela­ stisch verformbaren Mantel 17. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel besteht dieser Mantel 17 aus mehreren auf den Kern 16 fest und dicht aufgesetzten Ringen 17a. Die Ringe 17a sind durch ein flüssiges oder gasförmiges Medium druckbeauf­ schlagt. In nicht näher erläuterter Weise ist die Gegendruck­ walze 15 in vertikaler Richtung höheneinstellbar, indem sie in nicht dargestellten Gleitführungen gelagert ist. Ferner wird sie noch durch zusätzliche Druckkräfte belastet. Dies kann durch Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder, durch ein Gewicht oder durch Federn 18 erfolgen, wie andeutungsweise in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Federn 18 drücken auf den Kern 16.

Jeder Fördergurt 11 ist durch eine Einzelspannrolle 19 ge­ spannt, die etwa mittig zwischen der Umlenktrommel 12 und der Trenntrommel 13 liegt. In nicht näher dargestellter Weise sind die Einzelspannrollen 19 an Hebeln drehbar gelagert, so daß wechselweise die Untertrume der Fördergurte 11 in Rich­ tung zum Obertrum und zu der entgegengesetzten Richtung ge­ spannt sind. Dadurch wird ein aus den Fig. 1 und 3 erkenn­ barer Freiraum geschaffen, so daß in das Untertrum hineinge­ fallenes Material entweichen kann.

Bei der Ausführung nach der Fig. 3 ist die Gegendruckwalze 15 durch ein Gegendruckband 21 ersetzt. Das Gegendruckband 21 wird über eine in der Darstellung linke Spanntrommel 22 und über eine Antriebstrommel 23 geführt. Die beiden Achsen der beiden Trommeln 22, 23 stehen in einem beidseitigem Versatz zur Achse der Trenntrommel 13. Die Antriebstrommel 23 ist zu der der Umlenktrommel 12 abgewandten Seite gegenüber der Achse der Trenntrommel 13 versetzt. Die Achse der Spanntrom­ mel 22 steht höher als die Achse der Antriebstrommel 23. Da­ durch ist das Gegendruckband 21 gegenüber einer horizontalen Ebene und gegenüber dem Obertrum des Bandförderers 10 ge­ neigt. Zwischen dem Untertrum des Gegendruckbandes 21 und dem Obertrum des Bandförderers 10 verbleibt im Ruhezustand ein Spalt, der etwa der halben Größe der kleinsten auf zugebenden Hartgesteinskörper 20 entspricht. Die Hartgesteinskörper 20 lenken beim Transport über die Trenntrommel 13 das Untertrum des Bandgurtes 24 des Gegendruckbandes 21 aus und erzeugen so die Gegenkraft, die sie gegen die Einstechelemente 14 der Trenntrommel 13 drückt. Der Fördergurt 24 des Gegendruchban­ des 21 kann entweder aus einem Stück oder mehreren Einzelgur­ ten bestehen. Eine oder beide Bandtrommeln 22 und 23 sind sowohl in Bandrichtung als auch senkrecht hierzu beweglich gelagert, so daß das Gegendruckband 21 sowohl in Längsrich­ tung gespannt und auch in seiner Höhe zum Bandförderer 10 einstellbar ist. In nicht dargestellter Weise wird die An­ triebstrommel 23 von einem Motor derart angetrieben, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Gegendruckbandes 21 ein klein wenig größer ist als die Umlaufgeschwindigkeit des Bandförderers 10. Zweckmäßigerweise hat dieser Motor einen relativ großen Schlupf. Durch die Neigung des Gegendruckbandes 10 wird er­ reicht, daß der Spalt sich in Durchlaufrichtung verengt, so daß die Hartgesteinsbrocken 20 in diesen Spalt hineingezogen werden. Aus den Fig. 1 und 3 ergibt sich, daß die Ein­ stechelemente 14 in die in den Hohlräumen vorhandenen Fremd­ brocken einstechen. Durch die Verformbarkeit des Mantels 17 bzw. des Gegendruckbandes 21 legen sich während des Transpor­ tes die Hartgesteinskörper 20 aufgrund der Härte der Ein­ stechelemente 14 auf diese auf, so daß die an den Einstech­ elementen 14 haftenden Fremdbrocken aus den Hohlräumen her­ ausgezogen werden. Da diese sehr zäh sind, verbleiben sie ohne weitere Maßnahmen so lange an den Einstechelementen, bis, sie in den Bereich des Untertrums des Bandförderers 10 gelan­ gen und dann herunterfallen. Über ein nicht dargestelltes Leitblech werden die Hartgesteinskörper 20 abgeleitet und ggf. einem Förderer zugeleitet. Aus den Fig. 1 und 3 geht hervor, daß die Korngrößen der Gesteinsbrocken 20 innerhalb einer Schwankungsbreite liegen. Die nach außen offenen Hohl­ räume sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Die Klassierung der Hartgesteinskörper 20 nach Korngrößen er­ folgt, bevor die Trennung von den Fremdbrocken vorgenommen wird. Auch die Gegendruckwalze 15 kann mit einem Antrieb aus­ gerüstet werden, der so ausgelegt ist, daß die Umfangsge­ schwindigkeit ein klein wenig größer ist als die Umlaufge­ schwindigkeit des Bandförderers 10. Die entweder die Gegen­ druckwalze 15 oder das Gegendruckband 21 beinhaltende Gegen­ druckeinrichtung läuft mit einer etwas größeren Geschwindig­ keit um, wodurch die Fremdbrocken gegen die Einstechelemente 14 gedrückt werden, die entgegen der Drehrichtung der Trenn­ trommel 13 geneigt sind.

Claims (18)

1. Trennvorrichtung für eine undefinierte Außenkontur aufweisende und nach Korngrößen klassierte Hartgesteinskörper und darin in nach außen offenen Hohlräumen eingebetteten Fremdbrocken geringerer Härte, gekennzeichnet durch einen die Hartgesteinskörper (20) antransportierenden Bandförderer (10) mit mehreren im Abstand zueinander angeordneten Fördergurten (11) und einer dem Abgabeende des Bandförderers (10) zugeordneten, mit Ein­ stechelementen (14) bestückten Trenntrommel (13), der eine achsparallele, nachgebende Gegendruckeinrichtung zugeordnet ist.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenntrommel (13) die auslaufseitige Umlenktrommel für die Fördergurte (11) des Bandförderers (10) ist, und daß die Einstechelemente (14) umfänglich zwischen den Fördergurten auf der Mantelfläche der Trenntrommel (13) ange­ ordnet sind.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstechelemente (14) als Nadeln, Stacheln oder Kuppeln ausgebildet sind.

4. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß im Untertrum des Bandförderers (10) für die Fördergurte (11) Einzel­ spannrollen (19) vorgesehen sind und daß wechselweise die Fördergurte (11) durch die Einzelspannrollen (19) zur Bildung von Freiräumen in Richtung zum Obertrum und entgegen dem Obertrum des Bandförderers (10) ausgelenkt sind.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brei­ ten der Fördergurte (11) halb oder annähernd halb so groß sind wie die Ab­ stände zwischen den einzelnen Fördergurten (11) und daß diese Abstände halb so groß oder annähernd halb so groß sind wie die untere Korngröße der Hartgesteinskörper (20).

6. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gegendruckeinrichtung eine zur Trenntrommel (13) achspar­ allele, mit einem elastischen Mantel (17) versehene Gegendruckwalze (15) ist.

7. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gegendruckeinrichtung ein Gegendruckband (21) ist, dessen Umlenkrollen (22, 23) achsparallel zur Trenntrommel (13) stehen.

8. Trennvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des aus der Trenntrommel (13) und der Gegendruckwalze (15) oder des Gegendruckbandes (21) der Gegendruckeinrichtung gebildeten Durchlauf­ spaltes, bezogen auf den unverformten Ruhezustand, der halben unteren Korngröße der Hartgesteinskörper (20) entspricht oder annähernd entspricht.

9. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegendruckwalze (15) lotrecht über der Trenntrommel (13) oder in einem geringen Versatz zur einlaufseitigen Umlenktrommel (12) steht und in Führungen höhenverstellbar gelagert ist.

10. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gegendruckwalze (15) gewichtsbelastet ist.

11. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gegendruckwalze (15) durch Federn, Kolbenzylinder­ einheiten oder durch ein Gewicht belastet ist.

12. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mantel (17) der Gegendruckwalze (15) einen Hohl­ raum begrenzt, der zur Bildung eines Überdruckes mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt ist.

13. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der elastische Mantel (17) der Gegendruckwalze (15) aus aneinandergereihten Ringen (17a) gebildet ist, die auf einen festen Kern (16) dichtend aufgesetzt sind und zur Bildung eines Überdruckes mit einem flüssi­ gen oder gasförmigen Medium gefüllt sind.

14. Trennvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Un­ tertrum des Gegendruckbandes (21) gegenüber dem Bandförderer (10) ge­ neigt ist, so daß die geförderten Hartgesteinsbrocken (20) in den sich in För­ derrichtung verengenden Durchlaufspalt einbringbar sind.

15. Trennvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Durchlaufspaltes zwischen der Trenntrommel (13) und dem Untertrum des Gegendruckbandes (21) einstellbar ist, daß die antransportierten Hartge­ steinsbrocken (20) das Untertrum des Gegenbandes (21) auslenken, so daß durch die Gegenkraft die Einstechelemente (14) in die Fremdbrocken eindrin­ gen.

16. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Antriebstrommel (233) und die Spanntrommel (22) in horizontaler und vertikaler Richtung einzeln verstellbar sind.

17. Trennvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gegendruckwalze (15) oder die Antriebstrommel (23) des Gegendruckbandes (21) mittels eines Antriebes antreibbar sind, daß die Um­ fangsgeschwindigkeit größer ist als die Transportgeschwindigkeit des Band­ förderers (10), so daß die Fremdbrocken der Hartgesteinskörper (20) gegen die entgegengesetzt zur Förderrichtung geneigten Einstechelemente (14) drücken.

18. Trennvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der je­ weilige Antrieb einen Motor mit relativ großem Schlupf beinhaltet.