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Verfahren und Vorrichtung zum Aufschließen von feucht-plastischem
Material Bei der Aufschließung von feucht-plastischem Material, z. B. grubenfeuchtem
Ton, können die für trockene Materialien brauchbaren Maschinen, wie Mühlen, Kollergänge,
Desintegratoren usw., nicht verwendet werden, weil die Massen sich zusammenballen,
sobald der Feuchtigkeitsgehalt zu groß ist. Feuchte Materialien müssen gerissen
werden, wofür Zerreißmaschinen, wie Wölfe, Tonschneider. Stachelwalzen usw., in
Verwendung sind. Mit diesen Maschinen erhält man nur eine sehr grobe Zerkleinerung.
Will man auf eine feinere Körnung kommen, so müssen Fräser verwendet werden. Solche
Fräser, die rasch umlaufende Zahnscheiben, ähnlich wie Sägen, verwenden, sind bekannt.
Die Leistung der Fräser lädt aber erfahrungsgemäß rasch nach, weil die Zähne stumpf
werden und ein Nachschleifen in entsprechend kurzen Zeitabständen notwendig machen,
was den Betrieb jedesmal aufhält.
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Die Nachteile der bisher bekannten Verfahren werden durch das Verfahren
gemäß Erfindung vermieden. Es hat sich gezeigt, daß mit rasch umlaufenden Stahlbürsten
eine feine Aufbereitung möglich ist, wenn die Stärke der verwendeten Drähte »ficht
oder nicht wesentlich größer ist als > min. Die Abnutzung des Materials, wie es
oben bei den Fräsern erwähnt ist, lädt sich zwar auch bei Drahtbürsten nicht verhindern,
es zeigt sich aber, daß bei schwachen Drähten an den Enden sich schiefliegende Schleifflächen
bilden, bevor die Griffigkeit der Bürste verlorengeht. Diese Schleiffläche gibt
jedem Drahtende die Form eines kleinen
Fräsers, der aber erst zur
Wirkung kommt, wenn die Drehrichtung der Drahtbürste geändert wird. Man erreicht
also einen neuen Effekt dadurch, daß die Abnutzung in der einen Drehrichtung gleichzeitig
ein Schärfen der Drähte für die umgekehrte Richtung darstellt und braucht bei einem
Nachlassen der Leistung nur die Drehrichtung zu ändern, um wieder die volle Leistung
zu erzielen.
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Je dünner die Drähte der Bürste gewählt werden, um so feiner wird
die Körnung des aufbereiteten Materials, um so leichter biegen sich aber auch die
Drähte rückwärts, wodurch die Bürste stark an Griffigkeit verliert. Durch eine Steigerung
der Drehzahl kann zwar die Steifigkeit einer rotierenden Bürste erheblich verbessert
werden, die Drehzahlsteigerung wirkt sich aber auch in einer stärkeren Abnutzung
der Bürste aus, wodurch für die Steigerung Grenzen gesetzt sind, die bestimmt werden
durch die Qualität des verwendeten Drahtmaterials und das Aufbereitungsgut.
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Gemäß Erfindung läßt sich der Vorteil der feinkörnigen Aufbereitung
unter Verwendung von dünnen Drähten auch bei weniger großen Drehzahlen ausnutzen,
wenn die Drähte kurz innerhalb des äußeren Durchmessers unterstützt werden. Zu diesem
Zweck wird die Bürste, die zweckmäßigerweise als Walze ausgebildet wird, an beiden
Enden mit Blechscheiben eingefaßt, und außerdem werden innerhalb der Bürstwalze
in Abständen von etwa bis io cm runde Scheiben eingebaut, die im äußeren Durchmesser
etwa 4 cm kleiner gehalten werden als der Walzendurchmesser. Die Begrenzungsscheiben
der Walze sowie die eingebauten Scheiben sind am Rande so mit Bohrungen versehen,
daß in Abständen von etwa 4 bis 5 cm Drähte parallel zur Achse der Walze eingezogen
werden, die die Borsten im Betrieb abstützen. Je feiner die Drähte der Bürste gewählt
werden, um so enger müssen die Drähte des Stützkorbes gelegt werden.
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Durch den Einbau eines Stützkorbes in die Bürstwalze wird neben der
Versteifung noch ein weiterer Effekt erzielt, der sich in einer erheblichen Leistungssteigerung
auswirkt. Die Drähte des Stützkorbes verhindern nur die unmittelbar neben den Stützdrähten
liegenden Borsten an einer Schiefstellung, die übrigen Borsten können sich um so
mehr biegen, je weiter sie von den Stützdrähten entfernt sind. Dadurch wird die
Oberfläche der Walze während des Angriffs auf das Aufbereitungsgut wellig. Das Aufbereitungsgut,
das gegen eine wellige Walzenoberfläche gedrückt wird, wird bei gleichem Anpreßdruck
viel rascher aufgearbeitet, als wenn es gegen eine ganz zylindrische Walzenfläche
gepreßt wird. Durch den Einbau des Stützkorbes wird die Möglichkeit nicht beeinträchtigt,
die Bürstwalze in beiden Richtungen umlaufen zu lassen.
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Werden grobe Brocken zur Zerkleinerung auf die Maschine gegeben, so
fräsen sich in 'diese Brocken Flächen ein, die sich dem Walzenmantel anpassen. Je
größer diese Flächen werden, um so kleiner wird der spezifische Druck des Brockens
gegen die Bürste. Nachdem aber zum Abfräsen, je nach der Beschaffenheit des Aufbereitungsgutes,
ein bestimmter spezifischer Anpreßdruck erreicht werden muß, muß die Leistung um
so kleiner werden, je kleiner der Flächendruck wird. Läßt man das Aufbereitungsgut
durch einen Füllschacht zu der Walzenbürste gelangen, so wirkt wohl der natürliche
Druck des Füllgewichtes, dieser ist aber im allgemeinen für eine größere Leistung
nicht ausreichend. Um diesen Druck zu erhöhen, werden die Brocken durch eine Stampfvorrichtung,
die sich unmittelbar über dem unteren Abschluß des Füllschachtes, soweit der Füllschacht
nicht durch die Bürstwalze selbst begrenzt ist, bewegt, schräg gegen die Bürstwalze
gedrückt. Dadurch verschieben sich die Brocken unter gleichzeitiger langsamer Drehung,
so daß es nicht zu der Ausbildung übermäßig großer Fräsflächen mit dem dadurch bedingten
Abfall des spezifischen Druckes kommen kann. Die Stampfvorrichtung wird hydraulisch
betrieben, und zwar so, daß der Preßdruck eine für das Aufbereitungsgut zulässige
Größe nicht überschreitet. Die hydraulische Stampfvorrichtung kann sich den wechselnden
Verhältnissen besser anpassen als eine starr betriebene mechanische Stampfvorrichtung,
bei der die Vorschubgeschwindigkeit unveränderlich ist. Der Winkel zwischen der
Stampfvorrichtung und der Tangentialebene der Bürstwalze im Berührungspunkt richtet
sich nach dem aufzubereitenden Material. Er wird so gewählt, daß der günstigste
Einzugswinkel erreicht wird, bei dem auch kleinere Stückchen des Aufbereitungsgutes
nicht so zwischen Bürste und Stampfvorrichtung eingeklemmt werden, daß sie die Drahtenden
zurückbiegen und sich zwischen der Bürste und der unterhalb der Stampfvorrichtung
angeordneten Abstreifplatte hindurchzwängen können.
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Die Bürstwalze läuft mit einer Umfangsgeschwindigkeit um, die je nach
dem Aufbereitungsgut 2o m/Sek. und mehr erreichen kann. Mit dieser Geschwindigkeit
wird das aufbereitete Material abgeschleudert. Trifft dieses Material gegen eine
feste Fläche, so besteht die Gefahr, daß es sich wieder verdichtet. Die Aufbereitungsmaschine
gemäß Erfindung ist deshalb mit einem Tuchband versehen, das am Austritt für das
aufbereitete Material rasch vorbeigeführt wird. Als Antriebswalze für das Tuchband
wird nicht eine Zylinderfläche gewählt, sondern eine Haspel, die aus mehreren Holmen
besteht, womit erreicht wird, daß das Tuch nicht nur glatt am Austritt für das aufbereitete
Material vorbeigeführt wird, sondern gleichzeitig auch noch eine Flatterbewegung
ausführt und so verhindert, daß sich das aufbereitete Material an dem Tuchband festsetzen
kann. Ein Rüttelsieb, das im Unterteil der Maschine eingebaut ist, vervollständigt
die Ausrüstung der Maschine und ermöglicht die Abscheidung von Material, das noch
nicht die gewünschte Feinheit erhalten hat.
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Mit der Maschine laut Beschreibung wird eine außerordentlich weitgehende
Aufbereitung des feuchten Materials erreicht. Dabei bietet sie gegenüber anderen
Aufbereitungsmaschinen den Vorteil
des kleineren Platzbedarfes und
des geringeren Gewichtes. So vorteilhaft z. B. in der Tonindustrie die Verwendung
von grubenfeuchtem Material ist, so hat das aufbereitete Material doch im allgemeinen
den Nachteil, daß man nur in geringem Umfang auf Vorrat arbeiten kann, weil das
Material sich aus Silos schlecht austragen läßt. Dieser Nachteil läßt sich dadurch
aufheben, daß die Aufbereitungsmaschine gemäß Erfindung in den oberen Stockwerken
der Aufbereitungsanlage aufgestellt werden kann und damit direkt in die Verarbeitungsmaschinen
arbeitet ohne größere Zwischenlagerung. Werden für die Verarbeitung mehrere Materialsorten
benötigt, so wird zweckmäßigerweise für jedes Material eine besondere Maschine aufgestellt,
die dann auf die speziellen Eigenschaften dieses Materials eingestellt werden kann
und damit die bestmögliche Verarbeitung gewährt.
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Die Verwendung des Aufbereitungsverfahrens beschränkt sich nicht auf
grubenfeuchten Ton oder sonstige Erden. Es kann auch Verwendung finden zum Aufbereiten
von feuchten Zellstoffmassen, zum Feinzerkleinern von saftigen Früchten u. dgl.