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Aufbereitungsherd Aufbereitungsherde zum Trennen von Mineralien und
sonstigen Stoffen nach der Wichte der Bestandteile, insbesondere im Luftherd, z.
B. für die Trennung der Kohle von den im Rohgut enthaltenen Bergen, sind bisher
meist so ausgeführt «-orden, daß der Antrieb den Herdkasten auf einem kurzen Abschnitt
eines Kreisbogens immer in demselben Bogen hin und her bewegte. Diese Art der Bewegung
bezweckte einmal die Erzielung einer senkrechten Bewegungsteilkraft, die als Setzteilkraft
angesprochen werden kann; gleichzeitig wird eine waagerechte Bew egungsteilkraft
erreicht, die man als Vorschubteilkra.ft ansehen kann. Die Setzteilkraft hat der.
Zweck, bei der Abwärtsbewegung des Herdkastens das darüber befindliche Gut einer
Fallbewegung auszusetzen, 'so, daß innerhalb des dergestalt aufgelockerten Gutes
spezifisch schwerere Bestandteile gegenüber den spezifisch leichteren in das Herdkastentiefste
absinken können. In diesem Zustand der Auflockerung sind nämlich die Berührungen
weniger innig, so daß sich Reibungswiderstände dem Verdrängen der leichteren Körner
der unteren Herdkastenschichten durch spezifisch schwerere in wesentlich geringerer
Weise entgegenstellen als eben in nicht aufgelockertem Zustand des Herdkasteninhalts.
Hierbei wird gleichzeitig eine weitere Verringerung des Reibungswiderstandes der
Körner untereinander durch das Einführen eines Luftstromes in den Herdkasten geschaffen
und ausgenutzt. Andererseits bezweckt die V orschubteilkraft die Weiterbeförderung
des Gutes über die Her dfläche, so daß der Herdkasteninhalt hierdurch eine Fließbewegung
in Abhängigkeit von der Bewegungsgröße ausführt.
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Eine solche Herdbewegung hat aber den Machteil, daß einmal infolge
des Zusammenfallens der Bewegungskurven für Hin- itnd
Rückgang die
Gegenläufigkeit störend einwirkt, weil die in einer Richtung geleistete Arbeit teilweise
durch diejenige der Bewegung nach der entgegengesetzten Richtung aufgehoben wird.
Diesem Nachteil hat man versucht aus dein Wege zu gehen, indem man den Herdkasten
sich in einer geschlossenen kreisförmigen oder elliptischen Bahn bewegen ließ. Es
hat sich aber hierb;i als neuer :\achteil gezeigt, daß die Bewegungsgrölle für <las
Setzen und den Vorschub in "inein zu starren Verhältnis untereinander stehen, weil
die Umkehrbahn das Spiegelbild der Ilingangsbewegung darstellt, sich also nicht
in bevorzugter Weise ausführen lädt.
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Es sind auch schon Einrichtungen bekannt, bei denen der Vorschub des
Herdkastens auf den _\ ock#_ n eines Sperrades nach ansteigender Linie erfolgt,
woran sich ein freier Fall tini die \ockenhöhe anschließt, während das Zurückziehen
unter Drehung des Sperrades vor sich gebt. Bei diesem freien Fall wirkt aber die
Erdbeschleunigung auf I-lerd und Inhalt gleichm«ßig, so daß #las Gttt sich nicht
vom Träger loslöst (vgl. »Fördertechnik und Frachtverkehr« 1923, S. 39), auch ist
der Gesamtvorgang nur bei geringeren Geschwindigkeiten dtirclifiihrbar; schließlich
ist der freie Fall eines so schweren und belasteten Bauteils eine unerfreuliche
Beigabe.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Bewegung für das
Setzen einmal in möglichst senkrechter Abwärtsrichtung ii-i einer für jede Korngröße
bestimmten Größenordnung erfolgen muß, wenn das günstige Ergebnis erzielt «-erden
soll; dagegen erfolgt die Bewegung für den Vorschub des Gutes in schräger Aufwärtsbewegung
ini Sinne der Fließrichtung, urn den besten Wert zti ergeben, und zwar hängt auch
diese Bewegungsgröße von der zu bea.rbeitenden I,7-orngröße ab. Außerdem wird die
eine Bewegungsgröße zu der anderen in ein in der Korngröße wurzelndes Verhältnis
gebracht, _ das mit abnehmender Korngröße dein Werte i zustrebt. Dies geschieht
in dein Sinne, daß z. B. das Verhältnis
wenn die zti trennenden Korngrößen unendlich klein «-erden, sich aber für jede andere
Korngröße entsprechend deren zunehmendem Wert von i entfernt und damit z. B. für
eine Isörnung VOil 25 bis 35 nlm bei o,115 liegt.
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Eine diesen Erkenntnissen entsprechende Herdbewegung @vir,I eründangsgeniäß
erzielt durch: eine möglichst gradlinige, schräg nach oben gerichtete Förderbewegung,
eine möglichst gradlinig, senkrechte 1-Ierdb@wegtutg, 3. eine die Iierdbettbewegung
möglichst wenig beeinflussende Rückwärtsbewegung des Herdkastens.
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Eine die vorstehend geschilderte Herd-und Herdbettbewegung ermöglichende
Einrichtung soll an Hand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben «-erden. Diese
zeigen in Abb. i ein Schema eines solchen Antriebs, während Abb. 1 a, 1 b und i
c ebenfalls im Schema, Teilbewegungen @ler Antriebseinrichtung erkennen lassen.
Abb. zeigt die Zusammenstellung mehrerer Antriebe sowie deren Zusammenarbeit zur
Erzielung der gewünschten Herdbewegung in räumlicher Darstellung, Abb. 3 läßt den
7.usainmenbatt in Seitenansicht nebst der aufgesetzten Herdplatte erkennen.
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Der Grundanordnung nach besteht der Antrieb des Herdkastens aus einer
Kurbel oder einem Exzenter io, die oder der in Abb. i in grstriclielter Linie dargestellt
ist und an die gelenkig die Pleuelstange i i angreift. Das andere Ende der Pleuelstange
i i ist durch ein Gelenk 12 an eine Schwinge 13 angeschlossen, die an einem raumfesten
Drehpunkt 14 .gelagert ist. Der auf der Pleuelstange i i für den Anschluß des Herdkastens
auszuwählende Punkt 15 beschreibt bei C: mdrebung der Kurbel io eine geschlossen:.
Kurve 16, deren erster Teil beim richtig gewählten Verhältnis der Länge der Schwinge
oder des Lenkers zum Radius der am anderen Treibstangenende angeordneten Kurbel
einerseits und bei richtig ausgesuchrer Lage des Anschlußpunktes des Herdkasteus
auf der Pleuelstange andererseits in annähernd grader Linie von rechts unten nach
links oben verläuft und dort eine scharfe Umhehr erfährt. Hierauf folgt eine annähernd
senkrecht nach unten gerichtete Bewegung, an die sich eine Übergangskurve zur Verbindung
mit der ersten Bewegungsgröße anschließt. Die Anpassung der Bewegungen an die zu
bearbeitenden Korngrößen wird dabei durch Veränderung der Größe des Exzenters bzw.
der Länge der Antriebskurbel sowie auch der Lenker- oder Schwingenlänge erzielt;
elx iiso kann der M'inkel, der einerseits von der N"orschubteilkraft, andererseits
von der Setzteilkraft angeschlossen ist, je nach den Verhältnissen vergrößert oder
verkleinert werden, indem man entweder die Länge des Gliedes veränderlich oder aber
den Anschlußpunkt auf der Pleuelstange selbst verschiebbar gestaltet. So werden
die Halbmesser der Kurbel und die Länge des Lenkers im Verhältnis i : i bis 1: 2
gewählt, und die Anordnung ist so getroffen, daß die Mittellager: des Lenkers mit
der Waagerechten einen Winkel von ungefähr ho' bildet.
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Wie diese einzelnen Phasen der Bewegung
entstehen,
soll an Hand der Abb. i a bis i c näher erläutert werden. In diesen Abbildungen
sind die einzelnen zusammengehörigen Stellungen der Kurbel io, der Schwinge .13
und des Anschlußpunktes i5 mit I bis VI bezeichnet. Bei der in Abb. i a stargestellten
Teilbewegung wird die Kurbel io aus dem rechten unteren Quadranten aus der Stellung
I entgegen dem Uhrzeigersinn über die Stellung II und den oberen Scheitelpunkt zu
dem im oberen linken Quadranten liegenden Punkt III gedreht, während der Lenker
13, dessen Bewegung ausschließlich. in stem linken unteren Quadranten stattfindet,
sich ebenfalls aus der Stellung I über die Stellung II in die Stellung III bewegt,
d. h. in Kreisbogenform von unten nach oben schwingt. Bei diesem Vorgang bewegt
sich der Punkt 15 aus dei. Stellung I über die Stellung II in die Stellung
III, d. h. es wird eine möglichst gradlinige, schräg nach oben gerichtete Förderbewegung
erzielt.
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ach Vollendung dieser Aufwärtsbewegung schwingen bei der nun folgenden
Weiterdrehung der Kurbel io entsprechend der Abb. i b diese und der Lenker 13 und
damit die Treibstange ii in derselben konkaven Kurve über den Punkt IV bis in die
Stelhing V wieder herab, mit anderen Worten, die Konkavität der beiden Kurvenschwingungen
richtet sich derart gleich, da.ß nunmehr die gesamte Treibstange eine annähernd
achsgleiche Schwingung nach unten ausführt. Damit ist also die obenerwähnte zweite
Bewegung verwirklicht, nämlich die senkrecht oder annähernd senkrecht nach unten
gerichtete Setzbewegung.
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Bei der Weiterdrehung der Kurbel io aus der Stellung nach V im unteren
rechten Quadranten über den Punkt VI in die Ausgangsstellung nach I (vgl. Abb. i
c) bewegt sich das hier angeschlossene Treibstangenende auf einem Kreisbogen, während
das andere T reibstangenende annähernd unbewegt bleibt, wie dies die dicht nebeneinanderliegenden
Stellungen V, VI, I des Lenkers 13 erkennen lassen. Der Befestigungspunkt 1,5 des
Herdkastens beschreibt also in diesem Augenblick nur eine Kurve, die, wie Abb. i
c deutlich zeigt, unterhalb der eigentlichen Schwingungsebene der untersten Herdkastenbewegung
liegt; der Herdkasten taucht also durch diese Bewegung unter dem Herdkasteninhalt
weg, d. h. die gewollte dritte Be-Wegung, nämlich die neutrale Rückwärtsbewegung,
wird hiermit in vollkommenster Weise durchgeführt..
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Um die Gleichartigkeit der Bewegung der Exzenter oder Kurbel, die
sowohl den vorderen wie den hinteren Teil des Herdbodens stützen, zu -erreichen,
können alle Antriebsglieder, die auf einer Querlinie liegen, :roter sich ,verbunden
sein, z. B. so, daß die Exzenter oder Kurbeln auf einer Antriebswelle liegen; andererseits
sind die Glieder, die zweckmäßiger in der Längsrichtung liegen, miteinander gekuppelt,
so daß die Bewegungsübertragung von einer Welle zur anderen entweder durch Riementrieb
oder durch Schubstangenantrieb übertragen wird. Diese Schubstangen können zu den
Kurbeln oder Exzentern der Pleuelstangen versetzt angebracht sein und so als Schwerstangen
wirken, so daß auf diese Weise ein Ausgleich in statischer rund dynamischer Weise
für die Herdbewegung erzielt wird.
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Gemäß Abb.2 sind vier solche Antriebe nach Abb. i in gelzuppelter
Weise dargestellt, so daß je zwei Elemente von einer Kurbelwelle 17 angetrieben
werden, und zwar durch einen Riemen 18 über eine Scheibe ig; die Weile läuft dabei
in Lagern 2o, 2o. Die Kurbeln io übertragen die Bewegung auf die Pleuelstange i
i; die Punkte 15 sind die Stützpunkte für den hier aufzusetzenden Herdkasten:
Auf der Welle i7 sind noch an beiden Enden Kurbeln 21, 21 vorgesehen, die um i8o°
zu den Kurbeln io versetzt sind und an die die Kurbelstangen 22 angreifen, die diese
Wellen 17, 17' und damit das hintere Getriebepaar mit dem vorderen derart
verbinden, daß die grundlegende Drehbewegung von einem zum anderen übertragen wird.
Die Kurbelstangen 22 sind als Schwerstangen ausgebildet, um so die Masseneinflüsse
des Herdkastens 28 auszugleichen. Diese Übertragung kann durch die Riemenscheiben
23, 23', die durch den Riemen verbunden sind, unterstützt werden, um so die Totpunktlagen
der Kurbeln zu überwinden.
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Bei der in Abb.3 dargestellten Seitenansicht wird die gesamte Einrichtung
von dem Grundrahmen 25 getragen, der die Lagerböcke a6, 26' trägt, während die 'Wellen
17 bzw. 17' in Böcken 2d 27' laufen. Der Herdkasten 28 wird dabei von den Stützen
2g, 29' getragen, die an den Punkten 15 bzw. 15' an die Pleuelstangen i i bz-,v.
i i' angeschlossen sind. Auf diese Weise wird dein Herdkasten eine Bewegung aufgezwungen,
die derjenigen der Punkte 15 bzw. i5' entspricht. Zur Vermeidung von Zwängungen
empfiehlt es sich, nur eins der 2g oder 29' starr an den Herdkasten 28, das andere
jedoch gelenkig anzuschließen.
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Es sind wohl schon für Siebkästen Dewegungen bekannt, bei denen eine
Pleuelstange einerseits an einem Ende von einer Kurbel oder einem Quadranten bewegt
wird, während das andere Ende sich auf einem
Bogen bewegt, indem
es gelenkig von einem Kurbelarm getragen «wird; dabei «wird der zti bewegende Siebkasten
von einem Punkt der Pleuelstange getragen. Hierbei handelt es sich aber um eine
Scheidung nach der Korngrölle, nicht aber nach der Korndichte; deingein:ihist die
Ausführung immer so gestaltet gewesen, daß der Kurbelarm, der der '1eLielstange
den Kreisbogenweg aufzwingt, als nach oben stehende Stütze. ausgebildet ist. Nach
der Erfindung ist aber die Kurbel in 1-iängelage benutzt, außerdem ist iin Gegensatz
zu der Anwendung ein Bogenweg erforderlich, der zum mindesten einem Ouadranten gleichkommt,
womit eben die Bewegungskurv e nicht mehr in ausgeprägt gerundeter Kurve verläuft,
sondern in der, wie sie in Abb. i dargestellt ist. -