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Verfahren und Vorrichtung zum Waschen mineralischer Stoffe Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen mineralischer Stoffe, insbesondere
Kohle. Das Wesen des Verfahrens besteht dabei darin, daß man die aus dem Boden einer
Ablaufschwemme abfließenden schweren Bestandteile derselben in einen Raum abfließen
läßt, den abfließenden Bestandteilen Flüssigkeit entgegenströmen läßt und das Niveau
in dem die abgelaufenen Bestandteile aufnehmenden Raum wechselweise fortlaufend
hebt und senkt. Dabei kann man in der Weise verfahren, daß man eine untere kleinere
Partie des Raumes periodisch von der übrigen Partie abtrennt und während der Trennung
sich entleeren läßt.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht in bekannter Weise aus einer Schwemmrinne mit in deren Boden angebrachter
Öffnung, bestimmt zum Ablauf der schweren Bestandteile der Schwemme. Das Wesen der
Erfindung besteht dabei darin, daß diese regelbare Öffnung im Boden der Schwemmrinne
in einen Behälter, einmündet, der im Bereich der Öffnung mit einer in der Längsrichtung
der Rinne verlaufenden Flüssigkeitszuleitung versehen ist und eine mit einem regelbaren
Ablauf versehene, vom übrigen Behälter durch ein Regelorgan zu trennende Unterteilung
besitzt. Das regelbare Trennelement in dem Raum und das den Ablauf regelnde Element
der abgetrennten unteren Partie des Raumes besitzen ein gemeinsames Antriebsorgan.
Dieses arbeitet in der Weise, daß die beiden Regelorgane zeitlich versetzt öffnen
und schließen. Die Regelorgane können gebildet sein durch hin und her gehende Schieber,
durch Drehschieber oder durch
zylindrische Drehkörper. Mehrere Waschvorrichtungen
können zu einem gemeinsamen Aggregat vereinigt sein, wobei mindestens für einen
größeren Teil der vorhandenen Regelorgane ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist.
In diesen Antrieb können Kupplungen eingeschaltet sein, um in entsprechender Weise
eine Unterbrechung herbeiführen zu können. Zweckmäßig sind in die Antriebsorgane
auch elastische, dämpfende Elemente in Form von Federn eingeschaltet. Die Öffnungen
in den Regelorganen sind, soweit es sich um die den Behälter unterteilenden handelt,
dreieckig oder rund, soweit es sich um den unteren Abschluß der abgetrennten unteren
Partie handelt, länglich gestreckt ausgebildet. In die untere abgetrennte Unterteilung
des Behälters kann für sich eine Flüssigkeitszuleitung zur Iderbeiführung einer
zusätzlichen Waschung einmünden.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Waschvorrichtung,
und zwar Fig. i einen Vertikalschnitt, Fig. 2, 3, 6, 7 und 8 Ausführungsformen der
Regelorgane, Fig.4 einen Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform einer
Waschvorrichtung, Fig. 5 die Regelorgane dieser Waschvorrichtung in anderer Ansicht,
Fig.9 die Darstellung einer Gruppierung von Waschvorrichtungen im Aufriß und teilweisen
Schnitt, Fig. io einen Schnitt nach Linie C-D-E-F der Fig. 9, Fig. i i eine teilweise
Stirnansicht zur Ausführungsform der Fig. 9 und io, Fig. 12 das in den Antrieb
eingeschaltete elastische Glied, Fig. 13 die schematische Darstellung einer Gruppierung
von Waschvorrichtungen, Fig. 14 eine Gruppierung von zwei Waschvorrichtungen mit
je einem gemeinsamen Drehschieber, Fig. 15 die Drehschieber in Draufsicht, Fig.
16 eine andere Ausführungsform einer Gruppierung von drei Waschvorrichtungen.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig. i besteht die Waschvorrichtung
aus der Schwemmrinne i, in welcher die die zu waschenden Bestandteile enthaltende
Schwemme sich in der angegebenen Pfeilrichtung bewegt. Im Boden der Schwemmrinne
ist eine durch ein Regelorgan4 steuerbare Offnung3 vorgesehen, die in einen kegelförmigen
Behälter 5 einmündet, der im übrigen, je nach Art des zu waschenden Materials, beliebige
Form aufweisen könnte. In den Behälter 5 mündet eine im wesentlichen zur Zuführung
von Druckwasser bestimmte Leitung 6, derart, daß der in den Behälter 5 eintretende
Flüssigkeitsstrom in der angegebenen Pfeilrichtung zunächst parallel zur letzteren
strömt, um dann sich in Richtung der Öffnung 3 nach oben zu wenden. Es soll damit
erreicht werden, daß eine gleichförmige Verteilung des zugeführten Flüssigkeitsstromes
über die gesamte Querschnittsgröße des Fensters 3 erfolgt. Eine untere Öffnung 8
des Behälters 5 ist durch ein Regelorgan 7 abzuschließen. Dieses besteht aus dem
zwischen den Führungen 7 bewegbaren, plan ausgebildeten Schieber 9, der mit einer
Öffnung io versehen ist. Der Schieber 9 wird durch eine Stange i9 angetrieben, die
eine Dichtung 21 durchsetzt.
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An den Schieber 9 schließt sich ein Behälter 14 an, der zum Behälter
5 zugehörig gedacht werden kann. Dieser Behälter 14 besitzt geringeres Volumen als
der Behälter 5 und ist doppelkegelförmig ausgebildet. Der Behälter 14 ist abschließbar
durch ein Regelorgan 13, das wiederum aus dem zwischen den beiden Elementen 13 hin
und her bewegbaren Schieber 17 besteht. Dieser ist mit einer Öffnung 18 versehen,
die in Deckung mit der Öffnung 16 des Behälters 14 gebracht «-erden kann. Die Treibstange
2o durchsetzt die Stopfbüchse 22. Die beiden Stangen i9 und 2o sind durch eine Querstange
38 verbunden, die über ein Gelenk 23 und die Kurbelstange 24 an der Kurbel 25 einer
Drehwelle 26 angreift.
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In den kleineren Behälter 15 mündet eine der Leitung 6 des Behälters
5 im Zweck ähnliche Leitung i 5. Eine Leitung 42 vom Schieber 7 sorgt für den Abfluß
von im Bereiche von Undichtigkeiten des Schiebers 7 in den Behälter 14 ausgetretener
Schwemme.
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Die Öffnungen to und 18 der Schieber 9 und 17 liegen gegeneinander
versetzt, so daß bei der hin und her gehenden Bewegung der Querstange 38 die beiden
Schieber 9 und 17 zeitlich gegeneinander versetzt einmal schließen und öffnen.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: In der in der Rinne i zugeleiteten
Schwemme finden sich die schweren Bestandteile unten, und diese treten durch die
Öffnung 3 in den Behälter 5. Der entgegenfließende Wasserstrom sorgt für eine genügende
Waschung. Normalerweise ist der Behälter 5 mit Schwemme und Wasser angefüllt. Vollzieht
der Schieber 7 die Öffnung des Behälters 5, wobei gleichzeitig die Öffnung 16 des
Behälters 14 durch den Schieber 17 geschlossen ist, so entleert sich ein Teil des
Inhalts des Behälters 5 in den Behälter 14. Bei dieser Entleerung erfolgt durch
den durch die Leitung 15 zufließenden Flüssigkeitsstrom eine neuerliche Waschung.
Durch das Öffnen des unteren Abflusses des Behälters 5 senkt sich in diesem das
Niveau, das durch den Zufluß durch die Öffnung 3 wieder aufgefüllt wird. Nach dem
Schließen der Öffnung ä durch den Schieber 9 erfolgt das Öffnen der Öffnung 16 durch
den Schieber. 17. Durch diese Einrichtung ist erreicht, daß eine schädliche Saugwirkung
durch die durch die Öffnung 3 abfließende Schwemme weitgehend unterbunden wird.
Eine solche Saugwirkung läßt sich auch dadurch unterbinden, daß man, wie aus Fig.
2 und 3 hervorgeht, den Öffnungen der Schieber 9 und 17 bestimmte Formen gibt.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig. 4 bis 8 sind an Stelle von sich
hin und her bewegenden planen Schiebern zylindrische Drehschieber 27 und 28 verwendet.
Diese bewegen sich innerhalb der zylindrischen NZäntel 33 und 34 und sind mit
den
Öffnungen 29 und 31 \ ersehen. Wie ersichtlich, stehen die Öffnungen 29 und 31 zueinander
senkrecht, so daß auch hier wiederum bei gleichförmigem Antrieb (las eine Flecnent
schließt, wenn <las andere Element öffnet, und umgekehrt. Die beiden Drehschieber
27 und 28 tragen außerhalb der Umniantelungen 33 und 34 Kettenräder 35 und 37 auf
den Wellen 30 und 32. Eine Kette 36 sorgt für gleichförmigen Antrieb über
die Welle 30.
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Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die verschiedenen Formen der Öffnungen
29 und 31. Insbesondere kann auch eine Öftnungsfortn 39 verwendet werden, wie sie
in Fig. 8 dargestellt ist. Die zylindrischen regelbaren Drehkörper 27 und 28 können
voll ausgebildet sein oller aus geschweißten Blechen bestehen, die durch Speichen
mit den `Fellen verbunden sind. Die beiden Drehschieber 27 und 28 befinden sich
in fortlaufender Bewegung.
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Gemäß der Ausführungsform der Fig. 9, to, 11 und 12 ist eine Mehrzahl
von Waschvorrichtungen zu einem einzigen Aggregat vereinigt. Dabei sind durch eine
gemeinsame Welle 26 angetriebene Exzenterscheiben 38 vorhanden, deren eine auf eine
rechte und deren andere auf eine linke Gruppe von Waschvorrichtungen arbeitet, und
zwar in diesem Falle gegeneinander versetzt. Die Exzenterstangen 24 arbeiten über
ein Gelenk 23 auf in Lagern 6o gelagerte Wellen 59. Diese sind über Querstangen
47 Init den leiden Stoß- und Zugstangen 43 verbunden. In diese sind die unten zu
erörternden elastischen Elemente eingeschaltet. Sie sind in Lagern 44 gelagert und
an Stirnplatten 66 befestigt. Sie verlaufen zu beiden Seiten der Behälter 14. Die
beiden Stangen 43 liegen in einer Horizontalebene; oben und unten an den Stirnplatten
66 greifen die Wellen 19 und 2o an, die auf die Schieber 9 und 17 arbeiten. Sie
liegen in einer Vertikalebene. Es werden also durch einen der beiden Exzenter 38
nicht weniger als vier Regelorgane der beiden Behälter 5 gesteuert.
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Das elastische Element 39 besteht aus einem Zylinder, in welchen sich
die Stangen 43 hinein erstrecken, die an ihren freien Enden mit den Kolben 41 versehen
sind. Zwischen den beiden Kolben 41 (Fig. 12) befinden sich die Zug- und Druckfedern
65, während zwischen den Kolben 41 und den Abschlüssen 4o des Zylindermantels 3o
die Federn .12 liegen. Die in die Behälter 5 einmündenden Rohre der Fig. 9 sind
mit 45 bezeichnet. 46 stellt in dieser Figur ein von durchsichtigem Material abgeschlossenes
Schauloch dar.
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Gemäß Fig. 13 sind drei Aggregate von Waschvorrichtungen miteinander
vereinigt, von denen jedes Aggregat aus vier Exemplaren besteht. Paarweise sind
die Waschvorrichtungen einander zugeordnet, um je für ein Aggregat einen gemeinsamen
Antrieb der Regelorgane bewerkstelligen zu können. Für jedes Aggregat ist ein Ablauf
5o, 51 und 52 vorgesehen. Man kann aber auch, wie in der Zeichnung (Fig. 13) dargestellt,
für die beiden ersteren Waschvorrichtungen einen gesonderten Ablauf 49 vorsehen,
der durch eine Klappe 48 abschließbar ist derart, daß die Entleerung der beiden
ersten Waschvorrichtunngen entweder durch den Kanal 49 oder durch den Ablauf 5o,
je nach Wahl, erfolgen kann.
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Fig. 14 und 15 zeigen, daß zwei einander räumlich zugeordnete `'Waschvorrichtungen
5 und 1:4 durch je einen einzigen Drehschieber 53 bzw. 54 geregelt werden können,
die mit den Öffnungen 55 und 56 versehen sind.
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Fig. 16 schließlich zeigt eine Gruppenanordnung von Waschvorrichtungen
die mit zylindrischen Drehschiebern versehen sind. Die Wellen 30, welche durch Kupplungselemente
58 miteinander verbunden sind und somit voneinander getrennt werden können, tragen
auf ihren einen Enden die Zahnräder 61 und 62, die in ein gemeinsames Ritzel 63
eingreifen, das den Antrieb führt. Das Zahnradaggregat ist im Gehäuse 64 untergebracht.
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Die Vorteile der Waschvorrichtung bestehen in erster Linie in der
Verwendung einer sehr beschränkten Menge von Wasser, bedingt dadurch, daß die Saugwirkung
erheblich verringert ist. Zufolge der Unterteilung des Behälters 5 bzw. der Anordnung
der unteren Behälter 14 ist die Niveauhöhe des Wassers auf drei Viertel der sonst
notwendigen Höhe herabgesetzt. Durch das durch die Leitungen 6 bzw. 45 bzw. 15 einströmende
Wasser wird die Schwemme 1 in keiner Weise beeinträchtigt, und ein schädliches Aufwirbeln
der in dieser Schwemme enthaltenen Stoffe liegt nicht vor. Die erforderlichen Antriebskräfte
sind erheblich herabgesetzt.