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Selbsttätige Regelvorrichtung zum Berge- bzw. Zwischengutaustrag bei
Kohlensetzmaschinen Man kennt schon selbsttätige Regelvorrichtungen zum Austrag
der Berge oder des Zwischenguts .aus dem Setzkasten, bei welchen sich ein Schwimmer
innerhalb eines Rohres befindet und mit dem Waschgut nicht in Berührung steht. Ein
solcher Schwimmer bewirkt bei seiner Aufwärtsbewegung durch Stangen, Ketten und
Zahnräder die Öffnung eines Hahns am oberen Ende einer Luftkammer, welche sich unterhalb
der Austragkammer für die Berge befindet, setzt so die Luftkammer mit der Außenluft
in Verbindung und bewirkt den Austrag der Berge, während bei seiner Abwärtsbewegung
der Hahn geschlossen und der Austrag der Berge unterbrochen wird.
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Man kennt auch schon Regelvorrichtungen für den Austrag, welche einen
mit dem Austragsgut auf dem Setzbett in Berührung stehenden Schwimmer besitzen,
dessen Höhenlage sich mit der Menge oder der Dichte des Gutes verändert.
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Gewöhnlich wird die Bewegung des Schwimmers auf Ventile übertragen
oder auf Verteiler, welche mechanische, mit dem Austragsgut in Berührung stehende
Teile enthalten. Diese Organe, welche der Einwirkung des oft ätzenden Wassers und
den Stößen des Waschgutes ausgesetzt sind, verderben schnell, verkeilen sich leicht
unter der Einwirkung der staubförmigen Teile sowie des körnigen Gutes, und der Widerstand,
den sie schließlich der Wirkung des Schiebers entgegensetzen, verbiegt diesen und
verhindert eine wirksame Regelung. Andererseits geschieht die Übertragung der Bewegungen
durch Gelenke, welche sich ineinanderkeilen können, oder auch vermittels einer elektrischen
Einrichtung, welche äußerst empfindlich und kompliziert ist und außerdem keine ununterbrochene
Regelung gestattet. y Man kennt auch schon Setzmaschinen, bei welchen sich über
der hinteren Austragskammer eine Kompressionskammer befindet, die durch einen Hahn
mit der Außenluft in Verbindung ist. Meistenteils ist keine selbsttätige Regelung
dieses Hahns vorgesehen, und andererseits läßt sich das Arbeiten dieser Setzmaschinen
mit dem nach der Erfindung nicht vergleichen, da die hintere Austragkammer mit dem
Wasserstoßbecken in Verbindung ist.
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Erfindungsgemäß taucht der Schwimmer oberhalb des Feldspats in das
Waschbett ein, bewirkt durch geeignete Vorrichtungen die Öffnung und Schließung
eines Lufthahns 16 zur Regelung des Austrags des Guts in die Kammer 8, gleichzeitig
durch eine geeignete Vorrichtung die Regelung des Ausflusses eines Wasserhahns 38
und regelt auf diese Weise den Austrag der Berge durch die Feldspatlage hindurch.
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Ferner ist nach der Erfindung an einem Ende eines Drahtes ein Gegengewicht
befestigt, während das andere Ende des Drahtes an einem einstellbaren Hebel oder
Nocken befestigt ist, welche mit der Achse des Schiebers des Lufthahns verbunden
sind. Die Neigung des Hebels oder das Profil des Nokkens sind so bemessen, daß der
Hebelarm,
durch welchen das Gegengewicht auf die Achse des Schiebers
wirkt, größer wird, wenn der Hahn das Bestreben hat, sich zu schließen, und sich
vermindert, wenn er sich öffnet, wodurch die Bewegungen des Schwimmers verstärkt
wirksam werden.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dargestellt. Es zeigt Fig. i in großem Maßstabe einen Schnitt nach der Linie A-A
in Fig. 5 durch die Regelvorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. i nach
der Linie B-B-C-C, Fig. 3 eine Draufsicht zu Fig. i, Fig. q. einen Schnitt durch
die Gesamtanordnung des Setzbettes mit Feldspat, welches die Vorrichtung trägt,
nach der Linie A-A in Fig. 5, Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. r1, Fig.6 einen Schnitt
nach der Linie D-D in Fig. 3 und 7, Fig.7 einen Schnitt nach der Linie E-E in Fig.3.
Fig.8 eine Ansicht der Antriebskette für die Regelvorrichtung nach der Linie Gr-G
in Fig. i und 3, vom vorderen Ende aus gesehen.-Bei der Setzmaschine nach Fig. q,
wird die Wasserbewegung durch einen Kolben i erzeugt, welcher durch Exzenterscheiben
oder irgendein anderes übliches mechanisches Mittel bewegt wird.
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Das zu bearbeitende Material wird. durch eine Rutsche,-, in die Setzmaschine
eingeführt. Unter der Wirkung des Wasserstoßes trennen sich die auf dem Feldspatbett
3 ruhenden Rohprodukte in eine Lage der Berge .. und eine Lage der Kohlen 5. Das
so getrennte Setzgut wandert in der Richtung des Pfeiles 6 in dem Maße wie die Kohlen
über der Schwelle 7 und ein Teil der Berge in die Bergeaustragkammer8 ausgetragenwerden.Um
zur Kammer 8 zu gelangen, müssen die Berge unter dem Wehr i i und zwischen den Wehren
12 und 13 hindurchgehen, deren Höhe einstellbar ist. Über der Austragkammer 8 ist
eine Druckkammer i q. angeordnet, welche auf der Schwelle 7 mit Bolzen befestigt
und derart angeordnet ist, daß die gewaschenen Kohlen 5, welche durch den Wasserstrom
mitgeführt werden, über die Schwelle 7 und beiderseits dieser Kompressionskammer
hindurchgehen. Auf dieser ist unter Zwischenschaltung einer Ziehschütze 15 ein Hahn
16 angebracht, in welchem sich ein Schieber 17 bewegt, durch welchen man die Verbindung
der Druckkammer i q. mit der Außenluft öffnen oder schließen kann.
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Wie ersichtlich, kann die Luft, wenn der Mahn 16 beim Arbeiten .der
Setzmaschine ge. öffnet ist, ein- und austreten, und zwar entsprechend den Pfeilen
18 und i9 (Fig. 6), und das Wasser kann in der Druckkammer i q. unter dem Einfluß
der Bewegung des Kolbens i in die Höhe steigen oder sinken. Dieses Wasser, welches
in der Abteilurig 14 steigt und sinkt, geht zwischen den Wehren i i und 13 hindurch
und zieht die zwischen diesen beiden Wehren liegende Böschung in die Kammer 8, wodurch
der Austrag der Berge in diese Kammer bewirkt wird. Wenn dagegen der ' Schieber
17 den Hahn 16 schließt, verhindert die über dem Wasser in der Druckkammer 14 befindliche
Luft jede Bewegung dieses Wassers unter dem Einfluß des Kolbenstoßes, wodurch eine
Strömung zwischen den Wehren i i und 13 verhindert wird und so kein Austragen der
Berge stattfinden kann. Wie ersichtlich, genügt es also, die Stellung des Schiebers
17 in Abhängigkeit von der Menge der auszutragenden Berge selbsttätig zu regeln,
um die Arbeit der Setzmaschine selbsttätig regeln zu können.
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Die Regelung der Stellung des Schiebers 17 beruht auf folgendem Grundsatz:
Das feine Gut (o bis i o mm), Berge q. und Kohlen 5, welche sich über dem Feldspat
3 in Schichten abgesondert haben und welche der Wirkung des Kolbenstoßes unterliegen,
bleiben sozusagen in dem Wasser in Suspension und verhalten sich bis zu einem gewissen
Punkt wie Flüssigkeiten von größerer Dichte wie das Wasser. Man bemerkt also, daß,
wenn man in diese übereinanderliegenden Schichten von zwei Flüssigkeiten q. und
5 einen Schwimmer 2o von geeigneter Form eintaucht, dieser eine Gleichgewichtslage
einnimmt, welche von dem Verhältnis der Dichte dieser Lagen .4 und 5 zueinander
abhängt, deren Gesamtdichte konstant ist. Wenn die Dichte der Lage q. zunimmt, bewegt
sich der Schwimmer nach oben, wenn sie dagegen abnimmt, sinkt der Schwimmer. Der
Schwimmer 2o ist am Ende eines Quadrateisens 21 befestigt. Dieses wird durch eine
Reihe Leitrollen 22 und 23 geführt, wodurch es sich nur in der Richtung seiner Achse
bewegen kann. Eine Kette 24 ist einerseits am Ende des Stabes 21 und andererseits
vermittels einer geeigneten Kappe 25 auf dem Umfang -eines Kettenrades 26
befestigt, welches mit der Kette in Eingriff kommt. Dieses Kettenrad ist an dem
Ende einer Welle 27 aufgekeilt, die an ihrem anderen Ende den Schieber 17 trägt.
Dieser Stab 27 trägt einen Nocken 3o, dessen Stellung in bezug zum Stabe 27 zur
Einstellung beim Ingangsetzen der Vorrichtung geändert werden kann. Auf diesen Nokken,3o
wirkt ein Gegengewicht 32 vermittels eines Drahtes 33, welcher durch eine Schraube
34 auf dem Teil des Nockens befestigt ist,
welcher einen konzentrischen
Kreisbogen zur Achse 27 bildet. Das Gegengewicht 32 ist bestrebt, den Draht im Sinne
des Pfeiles F (Fig. 2, 7 und 8) mitzunehmen. Es hat also das Bestreben, den Schwimmer
2o vermittels des Kettenrades26 und der Kette 2q. nach unten zu bewegen. Andererseits
entspricht die Lage des Nockens 30, -wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, den Stellungen
des Schiebers 17 und des Rades 26, die in den Fig. 7 und 8 dargestellt sind.
Bei der Stellung dieser verschiedenen Organe ist angenommen, daß die Bergelage ,1
sehr schwach ist und daß der Schwimmer 20 sich am Ende seiner Abwärtsbewegung befindet.
In diesem Falle unterbricht der Schieber 17, indem er die Verbindung -zwischen
der Druckkammer i q. und der Außenluft schließt, den Bergeaustrag in die Austragkammer
8 (Fig. 7). In diesem Augenblick werden die Berge nunmehr durch den Feldspat hindurch
ausgetragen, und da die Menge fast die Hälfte der größten Menge beträgt, während
die Menge der Berge, welche in die Setzmaschine gelangen, fast niemals einen so
geringen Wert erreicht, so vermehrt sich die Dichte der Bergelage ¢, wodurch der
Schwimmer 2o die Neigung erhält, wieder in die Höhe zu steigen und vermittels der
Kette 2¢ und des Rädchens 26 den Schieber 17 und den Nocken 30 im
Sinne des Pfeiles O mitzunehmen. Bei dieser Verschiebung im Sinne des Pfeiles O
vermindert sich jedoch der Radius des Nockens 3o, vermittels dessen das Gegengewicht
32 einwirkt, wodurch die Kraft, die sich dem In-die-Höhe-Steigen des Schwimmers
2o entgegenstellt, vermindert wird und schließlich einer Gewichtsverminderung des
Schwimmers entspricht. Diese Anordnung vergrößert die Bewegung, welche der Schwimmer
2o ausgeführt haben würde, wenn er einer gleichbleibenden Kraft unterworfen wäre,
die ihn in das Setzbett einzutauchen bestrebt ist. Der ganze Vorgang geschieht so,
wie wenn der Schwimmer 2o an Gewicht verlieren würde, wenn er in die Höhe steigt,
und im Gegenteil dazu an Gewicht zunehmen würde, wenn er sich nach unten bewegt.
Diese Anordnung hat den Vorteil, die Verschiebungen des Schwimmers 2o zu vergrößern.
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In dem Falle von Setzmaschinen mit Feldspat, bei welchen alle Berge
durch das Feldspatbett hindurch ausgetragen werden, ist keine Austragkammer 8 vorhanden.
In diesem Falle geschieht die Regelung auf folgende Weise: Unter dem Kolben i oder
über ihm befindet sich ein einstellbarer Wassereinlauf 38. Die Erfahrung zeigt,
daß, wenn die durch dieses Rohr 38 eingeführte Wassermenge vergrößert wird, die
Austragmenge durch das Feldspatbett steigt. Wenn dagegen die durch das Rohr 38 zugeführte
Wassermenge vermindert wird, vermindert sich auch die Austragmenge der Berge und
wird fast Null, wenn man den Wasserzulauf durch das Rohr 38 unterbricht. Um die
selbsttätige Regelung der Arbeit der Setzmaschine zu bewirken, regelt man den Zufluß
des Wassers 38 vermittels eines dem Hahn 16 ähnlichen Hahnes. In diesem Falle ist
die Anordnung ähnlich der oben beschriebenen, wenn die Dichte des Feldspatbettes
größer wird, der Schwimmer in die Höhe steigt, den dem Hahn 16 ähnlichen Hahn öffnet
und so den Wasserzufluß 38 vermehrt und infolgedessen die Menge der ausgetragenen
Berge. Wenn dagegen die Dichte der Bergelage geringer wird, schließt sich der dem
Hahn 16 ähnliche Hahn, wodurch der Eintritt des Wassers durch das Rohr 38
vermindert oder vollständig unterbrochen wird. Der Austrag der Berge durch den Feldspat
wird dann vermindert oder vollständig unterbrochen.
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Man könnte natürlich bei einer Vorrichtung mit teilweisem Austrag
durch den Feldspat und teilweisem Austrag in eine hintere Austragkammer 8 gleichzeitig
durch den Schwimmer 2o den Austrag in die Austragkammer 8 durch einen Lufthahn 16
und den Austrag durch den Feldspat vermittels eines Hahnes, welcher den Eintritt
des Wassers durch das Rohr 38 regelt, bewirken.
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Wie ersichtlich, kann man in diesem letzteren Falle, wenn das zu bearbeitende
Gut Berge, Gemischgut und Kohle enthält, den Austrag der Schiefer durch den Feldspat
und den Austrag des Gemischgutes in die Austragkammer 8 selbsttätig regeln.