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Vorrichtung zum Scheiden und Anreichern der ungleichmäßigen Bestandteile
aus Aufschlämmungen Es sind für das Scheiden und Anreichern der ungleichmäßigen
Bestandteile aus Aufschlämmungen Vorrichtungen bekannt, die aus einem Behälter mit
einer mittleren Zuführungsleitung für die Trübe bestehen und in :denen die Aufschlämmungen
eine regelmäßige ansteigende: Bewegung erhalten. Die Geschwindigkeit dieser Bewegung
liegt zwischen der Fallgeschwindigkeit der zu scheidenden und derjenigen der anzureichernden
Teilchen.
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Diese bekannten Vorrichtungen genügen jedoch nicht für bestimmte Anwendungsgebiete,
z. B. zum Herstellen gleichmäßiger feiner Aufschlämmungen von Ton. Dies liegt daran,
daß in dem Behälter die Ausflußgeschwindigkeit der senkrechten Flüssigkeitsfäden
und der von den einzelnen Flüssigkeitsfäden mitgeführten größten Festteilchen nicht
gleich sind.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, welche diese Nachteile
vermeidet und insbesondere die Herstellung ganz gleichmäßiger Aufschlämmungen von
feinsten Ton-und Kaolinteilchen ermöglicht. Die Vorrichtung, welche aus einem Behälter
mit einer in der Mitte angebrachten Zuführungsleitung für die Trübe besteht, weist
gemäß der Erfindung Abflußöffnungen auf; die in einer Ebene unterhalb des Flüssigkeitsspiegels
derart verteilt angebracht sind, daß die Ausflußmengen je Flächeneinheit der Ausflußebene
gleich sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung,
welche an Hand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung
erläutert, näher dargestellt. In der Zeichnung bedeutet Abb. i einen senkrechten
Schnitt durch die Mittelachse der Vorrichtung, Abb.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung
gemäß Abb. i in schematischer Darstellung, Abb. 3 einen Querschnitt durch die Abflußrohre.
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Die feinen Teilchen, die voneinander geschieden werden sollen, haben
eine Absetzgeschwindigkeit,welche Bruchteile von Millimetersekunden beträgt und
um so geringer ist, je konzentrierter, d. h. schwerer die Aufschlämmung ist. Man
muß deshalb mit sehr verdünnten und deshalb mit sehr beträchtlichen Flüssigkeitsmengen
arbeiten und diesen eine gleichmäßige Aufwärtsbewegung von einigen Zehntel Millimetersekunden
erteilen.
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Die Vorrichtung gemäß der- Erfindung besteht
in ,der
Hauptsache aus einem großen Zylinder 25, welcher mit einem konischen, in einen Trichter
27 mündenden Boden 26 versehen ist. Der Trichter trägt am Boden ein selbsttätiges
Ventil 28. Unter dem Flüssigkeitsspiegel 29 sind radiale Röhren
30 angeordnet, welche mit Durchbohrungen 30' versehen sind. An ihrem inneren
Ende sind diese Röhren verschlossen, außen münden sie in eine Rinne 31, die den
Zylinder 25 umgibt und einen geneigten Boden 32 besitzt, welcher in ein Ausflußrohr
33 mündet. Nach außen sind die Rohre 30 leicht geneigt. Die Anordnung und die Länge
dieser Rohre sowie die Verteilung der Ausflußöffnungen in ihnen sind derart, daß
in der ganzen Ausflußebene der Ausfluß pro Flächeneinheit derselbe ist. Die Öffnungen
30 sind vorzugsweise in einem Winkel von 45° zur Senkrechten im oberen Teil
der Röhren angebracht (Abb. 3), so daß etwaige Niederschläge, die sich an der Mündung
dieser öffnung bilden können, infolge ihrer Schwere und der Neigung der Oberfläche,
auf der sie haften, abfallen.
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In der Mitte der Vorrichtung ist ein weiteres Rohr 34 für die Zuführung
der Aufschlämmung angebracht, das durch zwei auf dem Rand des Zylinders 25 befestigte
Querträger 35 getragen wird. Die Aufschlämmung wird in das Rohr 34 durch ein tangential
einmündendes Rohr 36 eingeführt, die untere Öffnung des Rohres 34 ist teilweise
durch eine auf dem Rohr 38 angebrachte glockenförmige Erweiterung verdeckt. Das
durch das Rohr 38 ankommende Wasser geht durch die Löcher 39 dieses Rohres und zwischen
einer ringförmigen Membran 40 und der Ausbuchtung 37 hindurch.
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Das Rohr 34 ist mit einer ringförmigen Zwischenwand 41 versehen, welche
infolge der wirbelnden Bewegung der bei 36 eintretenden Aufschlämmung eine erste
Scheidung bewirkt, und zwar gelangen die schweren Teilchen in die Mitte und die
leichteren nach dem Rande. Das Rohr 38 trägt an seinem unteren Ende einen Arm 42,
welcher mit Kratzeisen 43 versehen ist, die auf dem konischen Boden 26 des Zylinders
25 aufliegen. Durch eine Schnecke 44 und ein Schneckenrad 45' wird das Rohr 38 in
Drehung versetzt.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die Aufschlämmung kommt
bei 36 in das Rohr 34, und die herumwirbelnden Teilchen erleiden beim Anstoßen an
die Zwischenwand 41 eine erste grobe Scheidung. Die schweren Teilchen gleiten an
der Ausbuchtung 37 entsprechend dem Pfeil 45 herab, durchfallen den Wasserstrom
46 und sammeln sich bei 47 in dem Trichter 27. Die übrige Aufschlämmung bildet Flüssigkeitsfäden
entsprechend den Pfeilen 48, 49 und 50. Infolge der Saugwirkung der gleichmäßig
verteilten Ausflußöffnungen 3o' erhält die ganze Flüssigkeitsmenge in dem Zylinder
25 eine gleichmäßige, sehr langsame Aufwärtsbewegung.
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Wenn die Regelung der Vorrichtung richtig :durchgeführt ist, steigen
die leichtesten Teilchen mit nach oben. und gehen durch die Abflußröhren
30 fort, die schwereren fallen auf den konischen Boden 26, von wo sie durch
die Kratzeisen 42 in den Zylinder 27 gebracht werden. Die Entleerung durch das Ventil28
geschieht, sobald das Gewicht .der auflastenden Masse das des Gegengewichtes aufhebt.
Nach der Entleerung schließt sich das Ventil unter Wirkung des Gegengewichtes selbsttätig.
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Die Vorrichtung kann vorteilhaft zur Aufbereitung von Kaolin für die
Porzellanindustrie verwendet werden. Die in den Steinbrüchen gewonnenen Rohstoffe
werden fein gemahlen und aufgeschlämmt und zunächst durch eine Vorrichtung zum Entsanden
gebracht. Dann gehen sie durch eine Reihe von Scheideapparaten von wachsendem Durchmesser,
wodurch Bestandteile von wachsendem Feinheitsgrade abgeschieden werden.
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Außerdem werden Vorrichtungen derselben Art für die Anreicherung der
gereinigten Aufschlämmungen, welche gleichförmige Bestandteile enthalten, benutzt.
Zur Durchführung dieser Anreicherung genügt es, wenn man der ganzen Flüssigkeitsmenge
eine Aufwärtsbewegung von einer Geschwindigkeit erteilt, welche kleiner als die
Sinkgeschwindigkeit der in ihr enthaltenen Masseteilchen ist. Alle Masseteilchen
fallen dann auf den Boden der Vorrichtung, und durch die Ausflußöffnungen 3o' fließt
nur noch reines Wasser ab.