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Vorrichtung zur selbsttätigen Grob- und Feinregelung des Austrages
der spezifisch schweren Teile des Waschgutes in Kolbensetzmaschinen Es sind bereits
Vorrichtungen zur Trennung von körnigem Gut durch das spezifische Gewicht der verschieden
schweren Teile des Gutes bekannt, in denen dieses Gut auf ein in Wasser eingetauchtes
Setzsieb gefördert wird. Dieses Wasser wird z. B. durch einen Kolben in Schwingungen
versetzt, welche in der Schicht des auf dem Setzsieb gemischt ankommenden Gutes
eine derartige Aufteilung hervorrufen, daß die schwereren Teile des Gutes sich dem
Setzsieb nähern, während die leichteren Teile eine obere Schicht bilden. In der
Höhe dieser oberen Schicht ist eine Schwelle angeordnet, über welche das leichte
Gut ausgetragen wird. An einem Ende des Setzsiebes befindet sich ein Durchgang für
den Austrag des schweren Gutes. Da sich die Mischung zwischen den schweren und leichten
Teilen des Gutes von einem zum anderen Zeitpunkt verändern kann, z. B. wenn es sich
um Rohkohle handelt, die aus einer Mischung von reiner Kohle und Bergen besteht,
ist es erforderlich, den Austrag der schweren Teile des Gutes zu regeln, damit nicht
ein Teil des leichten Gutes (der reinen Kohle) in den Austrag der Berge gelangt.
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Zu diesem Zweck hat man beispielsweise eine Klappe vorgesehen, welche
die Öffnung für den Austrag der schweren Teile mehr oder weniger öffnet und selbsttätig
von einem Steuermittel beeinflußt wird, das unter der Wirkung des Wassers steht
und über einen Druckluftservomotor die Regelklappe betätigt. Wenn die Bergeschicht
dicker wird,
setzt sie dem von der Kolbenbewegung durch das Setzsieb
und das auf diesem befindliche Gut hindurchgepreßten Wasser einen größeren Widerstand
entgegen. Die Vergrößerung dieses Widerstandes ruft einen größeren Wasserdruck auf
das Steuermittel (Membran oder Schwimmer) hervor, welches sodann die Klappe derart
steuert, daß der Bergeaustrag vermehrt wird.
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Wenn dagegen die Bergeschicht dünner wird, setzt sie dem Wasser einen
geringeren Widerstand entgegen; das Wasser geht leichter durch das auf dem Setzsieb
befindliche Gut hindurch, da die Feinkohle weniger Widerstand bietet als die Berge,
und verliert oder verpufft dadurch die ihm durch die -Kolbenbewegung erteilte Stoßkraft.
In diesem Fall drückt das Wasser weniger auf die Membran, und die Klappe -wird über
den Druckluftservomotor in die Stellung geführt, in der sie die Öffnung des Bergeaustrags
verschließt.
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Aber diese Regelvorrichtung arbeitet plötzlich und nur oberhalb und
unterhalb einer gewissen Veränderung der mittleren Dicke der Berge. Dabei wird der
Druckluftservomotor durch einen Steuerschieber gespeist, -welcher derart arbeiten
muß, daß er zunächst Druckluft zuführt, sodann den Zulauf und den Ablauf der Druckluft
absperrt und darauf die Druckluft entweichen läßt. Wenn also die Druckluft zugeführt
wird, wird die Klappe plötzlich betätigt. Eine Dämpfungsvorrichtung ist dabei wohl
zum Abbremsen der Bewegungen der Membran, nicht aber derjenigen der Klappe vorgesehen.
Daraus folgt, daß der Austrag der Berge nur ruckweise und nur oberhalb und unterhalb
einergenügendgroßen Veränderung der mittleren Dicke der Berge geregelt wird.
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Es ergibt sich also, daß bei den Vorrichtungen zur Trennung von z.
B. Kohle durch Wasser mittels Kolbenbewegung die Anteile der reinen Kohle und der
Berge sich stark verändern. Es kann vorkommen, daß zu gewissen Zeiten nahezu die
ganze Menge des auf das Setzsieb geförderten Gutes entweder nur aus Bergen oder
nur aus reiner Kohle besteht.
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In solchen Fällen arbeiten Regelvorrichtungen der obengenannten Art
mit einer Verzögerung, welche zur Folge hat, daß Berge durch die für den Austrag
der reinen Kohle bestimmte öffnung ausgetragen «erden, und umgekehrt, und dies bis
zu dem Augenblick, wo die Klappe sich öffnet oder schließt.
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Man hat ferner vorgeschlagen, mit einer in der oben beschriebenen
Weise unmittelbar auf die Böschung des Bergeaustrags einwirkenden Klappe ein anderes
Regelmittel zu vereinigen, welches von einem unter dem Setzsieb und der Böschung
des Bergeaustrags angeordneten schwenkbaren Abschirmmittel gebildet wird. Diese
beiden Regelvorrichtungen werden von einem Schwimmer über einen Druckölservomotor
betätigt.
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Bei dieser Anordnung übt der Schwimmer in gleicher Weise nur dann
eine Wirkungaus, wenn seine Ausschläge eine bestimmte Größe überschreiten. Infolgedessen
ist für geringe Veränderungen der mittlerenDicke desBergebettes,überhaupt keine
Regelung -wirksam.
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Bei dieser letztgenannten Vorrichtung wird dieRegelung oberhalb einer
bestimmten größten und unterhalb einer bestimmten kleinsten Dicke der Berge durch
ein schwenkbares Abschirmmittel bewerkstelligt. Dieses kann im Falle einer Hemmung
der Klappe den Bergeaustrag vollständig anhalten. Mittels der Klappe kann auch die
Durchgangsöffnung für den Austrag erweitert werden, wenn das Abschirmmittel seine
größte Offenstellung erreicht hat.
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Aber auch durch die Vorrichtungen dieser Art kann noch nicht die gewünschte
Nachgiebigkeit der Arbeitsweise erreicht -werden. Denn die wenig über eine mittlere
Dicke des Bergebettes hinausgehenden Dickenänderungen rufen bei diesen Vorrichtungen
überhaupt keine Regelung hervor, was zur Folge hat, daß bei einer Anhäufung der
Berge die Regelung ihres Antrags ruckweise und mit den durch die Trägheit der Regelmittel
bedingten Verzögerungen vor sich geht.
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Praktisch folgt daraus, daß bei den bisher bekanliten Vorrichtungen
die schweren und leichten Teile des Gutes Gefahr laufen, sich während einer gewissen
Zeit zu vermischen. Da sich dies in der gleichen Tagesschicht mehrfach wiederholen
kann, verliert das gereinigte Gut an Wert, -wenn es auf diese Weise Berge in sich
aufgenommen hat, oder es tritt auch ein Verlust an gereinigtem Gut ein, wenn ein
Teil des letzteren mit den Bergen ausgetragen wird.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche diese verschiedenen
Unzuträglichkeiten vermeidet. Zu diesem Zweck umfaßt diese Vorrichtung in Verbindung
mit einem nahe der Schwelle des Bergeaustrags angeordneten Regelmittel, wie eines
der vorgenannten, ein Luftventil an sich bekannter Art. Das Luftventil arbeitet
in folgender Weise: Wenn der Wasserspiegel in der Setzmaschine im Durchschnitt bis
zur Höhe der Schicht der leichten Teile ansteigt, -wird über diesem Wasser eine
Luftkammer gebildet, die mit der Außenluft in Verbindung tritt, wenn das am oberen
Teil dieser Kammer angeordnete Luftventil geöffnet ist. In diesem Falle geht das
Steigen und Fallen des Wassers unter der Luftkammer vor sich, ohne auf Widerstand
zu treffen, und infolgedessen wirkt sich die Kolbenbewegung in vollem Umfange auf
die
ganze Wassermenge aus, und der Wasserstoß unter der Böschung des Bergeaustrags ist
verstärkt und der Bergeaustrag selbst v erinehrt.
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Wenn aber das Luftventil geschlossen ist, setzt die Luft der Luftkammer
dem Steigen des Wassers in dieser Kammer einen Widerstand entgegen. Infolgedessen
wird die Auswirkung der Kolbenbewegung zum Teil gedämpft, und der durch das Wasser
von unten gegen die Böschung derBerge ausgeübteStoß wird vermindert, aber nicht
vollständig beseitigt. Ein Teil der Berge wird also auch noch in diesem Falle ausgetragen.
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Zwischen der größten öffnung und dem vollständigen Abschluß des Luftventils,
welches in an sich bekannter Weise durch eine Vorrichtung gesteuert wird, die das
Luftventil ständig in Schließstellung zu bewegen sucht, während der Schwimmer es
mehr oder weniger offen hält, wird also eine sehr nachgiebige Regelung erzielt,
da diese durchLuftdruck gegen die Böschung der Berge und nicht durch mechanische
Wirkung ausgeübt wird.
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Man hat aber erkannt, daß dieses nachgiebige Regelmittel nur in Grenzen
wirksam ist, die sich verhältnismäßig wenig von einer mittleren Dicke des Bergebettes
entfernen.
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Gemäß der Erfindung wird durch die Vereinigung eines Luftventils,
welches durch Luftgegendruck wirkt und so eine nachgiebige Regelung des mittleren
Austrags bewerkstelligt, mit einem Abschirm- oder Absperrmittel, welches mehr oder
weniger unmittelbar auf die Bergeböschung einwirkt, um einen größeren oder geringeren
Austrag zu regeln, als mit dem Luftventil möglich ist, eine Regelung geschaffen,
deren Wirkung niemals unterbrochen wird, da diese Vorrichtung den größten Austrag
bis zum vollständigen Aufhören des Austrags regeln kann. Dabei verbindet sich als
weitere Besonderheit die ununterbrochene, abernachgiebigeRegelwirkung des Luftventils
mit der vorübergehenden, .aber kräftigen Regelwirkung des Absperrmittels, wodurch
sich eine im ganzen gedämpfte Regelwirkung ergibt.
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Auf diese Weise wird ein den Änderungen der Dicke des .Bergebettes
angepaßter Austrag erzielt unter Vermeidung plötzlicher Veränderungen und Verzögerungen,
welche für die Güte der Trennung zwischen Feinkohle und Bergen schädlich sind.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Ausführungsbeispielen.
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Abb. i und 2 veranschaulichen zwei verschiedene Ausführungen der Regelvorrichtung
in schematischer Darstellung.
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Abb. 3 zeigt eine Ausführung der Verbindung zwischen dem Schwimmer
und dem Luftventil und zwischen diesem und der mechanischen Steuerung der schwingenden
Regelplatte oder des beweglichen Regelschiebers.
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' In den Zeichnungen ist i das Waschbett, 2 das Waschsieb, welches
die Bergeschicht 3 und die Schicht q. aus Kohle o. dgl. trägt. Der Hub des in einem
Rohr 16 angeordneten Schwimmers 15 ist um so größer, je dicker die Bergeschicht
3 ist. Die bei 17 und 18 geführte Schwimmerstange 15, wirkt unter Zwischenschaltung
einer geeigneten übertragungsvorrichtung auf ein Luftventil i9, welches den Luftaustritt
aus einer Kammer 20 mehr oder weniger öffnet und schließt und damit den Austrag
der Berge zwischen den Kanten 7 und 8 mehr oder weniger drosselt.
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Das Luftventil i9 bewirkt eine selbsttätige Regelung bei verhältnismäßig
geringen Schwankungen um eine mittlere Dicke der Bergeschicht. Wenn die Dicke der
Bergeschicht zu groß oder zu klein wird, wird das Luftventil vollständig geöffnet
oder vollständig geschlossen. In diesem Augenblick tritt eine geeignete Übertragungsvorrichtung
in Wirkung, welche gemäß Abb. i auf eine bei iö gelenkig angebrachte Platte 9 über
.eine mit dieser bei 35 verbundenen Stange 27 oder gemäß Abb. 2 auf einen an einer
Stange 27 aufgehängten Schieber 30 wirkt.
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In beiden Fällen besteht die Übertragungsvorrichtung aus einem bei
25 schwenkbar gelagerten doppelarmigen Hebel 26, dessen beide Enden auf Elektromagnete
28, 29 wirken.
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Mit dem Hebel 26 ist ein Zähnsektor 24 fest verbunden, der in ein
auf einer Achse 23 gelagertes Zahnrad 22 eingreift. Mit- dem Zahnrad ist ein Gegengewicht
21 fest verbunden. Der Durchgang des Stromes durch die Elektromagnete 28, 29 wird
durch das Luftventil i9 gesteuert, welches zu diesem Zweck auf geeignete Kontakte
wirkt.
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Wenn das Luftventil i 9 vollständig geöffnet ist (größte Dicke der
Bergeschicht), fließt der Strom durch den Elektromagneten a8, welcher den Hebel
26 in Richtung des Pfeiles F anzieht. Das Gegengewicht äi gelangt hierbei in die
Stellung 33. Die Platte 9 (Abb. i), welche normalerweise eine mittlere Stellung
einnimmt, erhält dann die Stellung 13, wodurch das Wasser in dein Behälter
i mit größerer Kraft zwischen den Punkten i i und 12 des Siebes 2 arbeitet und eine
größere Bergemenge zwischen den Punkten 7 und 8 in Richtung des Pfeiles G austrägt.
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Wenn statt der schwenkbaren Platte der Abb. i ein Regelschieber
30 gemäß Abb. 2 angewendet wird, ruft das Niedersinken der Stange 27 ein
entsprechendes Absinken des Schiebers 30 hervor, der dadurch den Austrag
der Berge zwischen den Punkten 7 und 8 mehr öffnet und gegebenenfalls durch Absinken
bis
an oder unter die Kante 32 vollständig freigibt.
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Wenn die Bergeschicht 3 trotz der selbsttätigen Regelung durch das
Luftventil i9 zu dünn wird, beeinflußt das Luftventil, welches in diesem Falle vollständig
geschlossen ist, den . anderen Elektromagneten 29, wodurch der Hebel 26 in Richtung
des Pfeiles F' geschwenkt wird, das Gegengewicht 21 in die Stellung 33' oder in
die Nähe dieser Stellung gelangt und die Platte 9 (Abb. i) die Stellung 14 erhält,
in welcher sie die Wirkung des Wassers unter dem Bergebett 3 und damit auch denAustrag
derBergeüberdieSchwelle7 im größtmöglichen Maß drosselt. Wenn statt der Platte g
ein Regelschieber 30 (Abb. 2) vorgesehen ist, wird dieser in eine Stellung weiter
oberhalb der Schwelle 32 gehoben und der Austrag der Berge ebenfalls gedrosselt.
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Sobald die Dicke der Bergeschicht wieder annähernd eine mittlere Größe
erreicht hat, der Schwimmer 15 also wieder einen etwa mittlerenHub ausführt, kommt
dasLuftventil ig wieder in eine etwa mittlere Stellung, nachdem es den Strom zu
dem Elektromagneten 28 bzw. 29 unterbrochen hat. Das Luftventil nimmt dann seine
normale Regelwirkung bei etwa mittlerer Dicke der Bergeschicht wieder auf. Durch
die Freigabe des Hebels 26 von den Elektromagneten 28 bzw. 29 führt das Gegengewicht
21 -den Hebel 26, die Stange 27 und die Platte 9 oder den Schieber 30 in
eine mittlere Stellung zurück.
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Abb.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die an sich bekannte Verbindung
des Schwimmers 15 mit dem Luftventil i9 und mit den Kontakten der Elektromagnete
28 und 29. Die dargestellte Vorrichtung besteht hauptsächlich aus einer Welle 36,
welche durch einen Antrieb 37, 38 dauernd angetrieben wird. Der Antrieb wirkt unter
Zwischenschaltung einer Schnecke 39 und eines Schneckenrades 4o auf ein zur
Mitnahme der Welle dienendes Reibrad 41. Die Welle 36 wird absatzweise in umgekehrter
Richtung durch Anschlag eines Vorsprunges 42 der Schwimmerstange 15" an ein Anschlagstück
43 einer endlosen Kette mitgenommen, welche über zwei Rollen führt, von denen dieeine,
44, an der Welle 36 befestigt ist. Die Welle 36 wirkt auf die Kontakte 45, 45" beispielsweise
unter Zwischenschaltung eines Getriebes 46, 47, welches das Luftventil ig verstellt.
Das Luftventil ig ist vollständig geöffnet, wenn der Elektromagnet 28 erregt wird
(größter Hub des Schwimmers), und vollständig geschlossen, wenn der Elektromagnet
29 erregt wird (kleinster Hub des Schwimmers). Wenn die Bewegungen des Schwimmers
eine mittlere Größe haben, pendelt der Kontaktfinger 48 in dem Winkel So, ohne die
Schließkontakte 45 und '45a zu erreichen. Der Austrag wird dann nur durch die mehr
oder weniger große Öffnung des Luftventils ig geregelt.
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Wenn die Bewegungen des Schwimmers sehr klein sind, erreicht der Vorsprung
42 nicht den Anschlag 43, und der Kontaktfinger 48 wird infolge des dauernden Reibungsantriebes
39, 40, 41 auf dem Schließkontakt 45a des Elektromagneten 29 gehalten, bis nach
Aufhören des Austrages das Bergebett wieder dicker geworden ist und dadurch der
Schwimmer wieder einen größeren Hub erhält.