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Vorrichtung zum Reinigen, Sortieren und Sammeln körnigen Gutes Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Reinigen, Sortieren und Sammeln k ,örnigen
Gutes, «-elche zu der als Setzmaschinen (selektive Pulsatoren) bekannten Bauart
gehört und dazu dient, unsortiertes körniges Gut Strömungsimpulsen auszusetzen und
auf diese Weise feste Bestandteile verschiedenen Gewichts und/oder verschiedener
Körnung aus einem Gut, bestehend aus einem Gemisch solch verschiedener Bestandteile
von unterschiedlicher Absetzgeschwindigkeit, auszuscheiden und zu sammeln. Die hierfürvorgesehenenVorrichtungen
weisen einen verkehrt angeordneten, beidseitig offenen Sammel- und Sortierbehälter
von konischer Form auf, welcher von einem starren Fachwerk getragen wird und wobei
das als Auslaß dienende untere Ende des Behälters mittels eines von Hand oder mechanisch
betätigten: Ventils geschlossen wird. An den offenen Oberteil dieses Behälters ist
mittels Rohren eine umlaufende Steuerklappe zur Regelung des Zuflusses der Flüssigkeit
zum Behälter sowie ein U-fö,rmiger Raum angeschlossen, wobei an einem Ende dieses
U-förmigen Raumes ein mit einer Membran verschlossener, wechselseitig wirkender
Kolben und am anderen Ende ein Schwemmraum angeordnet ist, dessen Boden teilweise
mittels eines oder mehrerer Siebe abgeschlossen ist. welche beim Sortieren und Sammeln
der körnigen Bestandteile des Gutes mitwirken. Die letztgenannten Bauteile der Vorrichtung
sind derart zusammengeschlossen, daf-,l die gesamte Anordnung einschließlich des
Sammelbehälters flüssigkeitsdicht ist, so daß die Flüssigkeit nur in den Schwemmraum
ein- und aus diesem wieder ausströmen kann. Während die rotierende Steuerklappe,
«-elche synchron mit der den Kolben samt der Membran treibenden ENzenterwelle umläuft,
bei
eingeschalteter äVlaschine die Schließstellung durchläuft, führt die Membran den
Abwärtshub aus und erzeugt so im Schwemmraum einen nach aufwärts gerichteten - Flüssigkeitssto!ß@.
Während dieser Zeitspanne werden die leichter gelagerten Körnchen vom Auflagesieb
hochgeschwemmt, wogegen die schwereren Körner trotz der auf sie einwirkenden, nach
aufwärts gerichteten Strömung auf dem Lagerrost sitzenbleiben. Nach Beendigung des
nach aufwärts gerichteten Flüssigkeitsstoßes hat sich die umlaufende Steuerklappe
um z-So' weitergedreht. Sobald der Kolben mit der an ihn angeschlossenen Membran
den. Aufwärtshub beginnt, öffnet die Steuerklappe den Zuflußi für die Flüssigkeit
im Augenblick der Richtungsänderung des Kolbens. Der durch den Aufwärtshub des Kolbens
sonst erzeugte Unterdruck wird durch den F4üssigkeitszufluß teilweise oder vollkommen
aufgehoben, so- daßi während dieser Zeitspanne im Schwemmraum nur ein geringer oder
kein F'lüssigkeitsstoß< auftritt. .Während dieses zweiten Arbeitsganges der Vorrichtung
findet die Hauptsortierung des köu-nigen Gutes statt; die schweren KE5,rner sammeln
sich über dem Behälterboden an, von wo sie durch Öffnen des von Hand oder mechanisch
zu bedienenden Aüßlaßventils abgeleitet werden.
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Vorrichtungen der vorbeschriebenen Art werden bereits seit langem
verwendet, so beispielsweise zum Ausklauben von aus Schwermetallen oder Mineralien
bestehenden Bestandteilen aus ihren aufbereiteten Erzen, wobei die schweren Metall-oder
Mineralkörner als Konzentrat abgezogen und die leichter abschwemmbaren Körnchen
durch die aufwärts gerichteten Flüssigkeitsstö;ß!e und die Ouerströhmung des eintretenden
Gemisches so lange zurückgehalten. werden, bis die Trennung der Metallteilchen von
den: unerwünschten Beimengungen der aufbereiteten Eirze- beendet ist. Eine weitere,
wichtige 'Verwendungsmöglichkeit bildet das Ausscheiden holziger, torfiger oder
kohlenstoffhaltiger und anderer . unerwünschter Beimengungen aus Formsand. Blei
diesen Verwendungsmöiglichkeiten wird mit den vorbeschriebenen Vorrichtungen nur
eingeringer Teil der mitgeführten Beimengungen ausgeschieden.
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Wir haben die Anwendung solcher Vorrichtungen zum Abscheiden unerwünschter
Beimengungen aus Formsand und anderen Materialien untersucht, bei welchen ein weit
höherer Anteil an gereinigtem Gut im konischen Behälter, z. B. mehr als 9.9%, erzielt
wird. Der gereinigte Sand maß. dann ständig vom Behälterboden entfernt werden, wobei
eine Biedienung des Auslaßventils von Hand nicht mehr ausreicht, da sie ununterbrochen
erfolgen müßte und einen zu großen Material- und Wasserverlust indolge der Sogwirkung
beim Öffnen des Auslaßventils bedingen würde, sobald sich feiner Sand oder ähnliches
Gut im Biehälter befindet. Blei unachtsamer Bedienung des Auslaßventils würde sich
auch zu viel Sand am Behälterboden ansammeln und eine einwandfreie Funktion der
Vorrichtung unmöglich machen. Dien Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung bildet
die Anordnung einer Bedienungsvorrichtung für das Auslalß`@-,entil bzw. das V erschluß,organ
des Sortier- und Sammelbehälters, wobei die körnigen Bestandteile rasch und in ständiger
Aufeinanderfolge dem Behälter bei geringstmöglichem Wasserverlust entnommen. werden
k5nnen und, eine unzulässig große Ansämmlung von sortiertem Gut im vorgenannten
Behälter vermieden wird.
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Erfindungsgemäß! ist die Maschine der vorbeschriebenen Art mit einem
Sortier- und Sammelbehälter sowie einer Bedienungsvorrichtung ausgestattet, wobei
letztere an den Behälter derart angelenkt ist, daß dieser, sobald das Ge%vicht des
in ihm angesammelten Gutes einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, in eine zur Horizontalen
schräge Lagekippt undhierbei eineVorrichtung zurnöffnen des Auslasses betätigt.
Der Behälter selbst ist in einem Kipprahmen aufgehängt, welcher seinerseits in einem
starren Traggestell drehbar gelagert ist. Dieser Kipprahmen enthält zwei an einander
gegenüberliegendenSeiten deSBehälters befestigte Gurte; je ein Ende dieser Gurte
ist mit einer im starren Traggestell drehbar gelagerten Achse fest verbunden, während
die beiden anderen Enden der Gurte Anschlagplatten tragen, welche sich mit ihren
unteren Flächen gegen eine Achse abstützen, die in einem Schwingarm befestigt ist.
Dieser Schwingarm ist seinerseits mittels einer anderen, an ihm befestigten, im
starrenTraggestell drehbar gelagerten Achse so aufgehängt, da)ß er beim Kippen des
Behälters verschwenkt wird und mit Hilfe eines zwischen dem Arm und dem Auslaßventil
angeordneten Gestänges das AuslaOventil öffnet. Gewicht und Länge des Schwingarmes
können so bemessen werden, daßi sein Direhmoment um seine Kippachse genügt, um den
Behälter in der Horizontallage festzuhalten, in welcher das Auslaßventil schließt
wobei zum Festhalten in dieser Lage eine Abstützkraft dient, welche vermittels der
im Schwingarm befestigten Achse auf die Gurtenden oder die an ihnen befestigtenAnschlagplatten
desKipprahmens übertragen: wird. .
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In dieser Horizontallage, in welcher der A'uslaß geschlossen bleibt,
verharrt der Behälter so lange, als das Gewicht des amiBehälterboden angesammelten
Materials über die- Stützachse der Gurte ein genügend großes Drehmoment ausübt,
um das Direhmoment des Schwingarmes aufzuwiegen, worauf der Behälter kippt und das
Öffnen des Auslaßventils in der vorbeschriebenen Weise veranlaßt. Män kann am Sichwingarm
Gegengewichte anordnen, um das Gewicht des sortierten Gutes, welches den. Behälter
zum Kippen bringen soll, im voraus festzulegen; diese Gegengewichte können auch
verschiebbar und genau feststellbar angeordnet werden., um ein Hängenbleiben des
Auslaßventils zu vermeiden.
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-`lachstehend soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der
Zeichnungen! beschrieben werden.
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Fig. z- zeigt eine Diraufsicht auf eine Vorrichtung zum Reinigen,
Sortieren und Sammeln körnigen Gutes gemäß der Erfindung;
Fig. 2
stellt die zugehörige Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. i dar; Fig.3 ist
eine Vorderansicht der Vorrichtung und Fig. a ein .S"chnitt ungefähr nach IV-IV
in Fig. 2. Die Sortier- und Sammelkammer besteht aus einem verkehrt angeordneten,
beidseitig offenen, konisch geformten Behälter i mit eltiem Auslaß a am Boden und
eitlem an das obere Ende des Behälters angeschlossenen Kasten -t. Der Kasten .a.
ist mittels einer Zwischenwand in einen Pumpraum 7 und einen Schwemmraum g unterteilt.
Eier Pumpraum 7 enthält eine Membran 9, an welcher das untere Ende einer Kolbenstange
in angreift, die mittels der Welle 12 samt Exzenter i i angetrieben wird. Die Welle
1,2 wird vom Elektromotor 1#..1 mittels der Kette 13 angetrieben und treibt ihrerseits
eine `Felle 23 mittels der Kette 2.1. An der Welle 23 ist eine Steuerklappe
16 befestigt, welche in einem Gehäuse 17 umläuft. Das Gehäuse 17 hat eine
Einströmöftnuiig 2o und ein Auslaßrohr 2i, «-elches in den Behälter i mündet.
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Der Schwemmraum 8, enthält ein Sieb @@. sowie einen Rost 29 zum Abscheiden
der verschiedenen Korngrößen des Formsandes oder eines anderen Gutes im Absetzraum
3;o.
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Sobald die Steuerklappe i6 schließt, beginnt die Membran den Abwärtshub,
welcher ein Absetzraum 3,o des Schwemmraumes 8 einen nach aufwärts gerichteten Flüssigkeitsstoß
erzeugt. Während dieser Zeitspanne werden-die leichteren Körnchen höher geschwemmt
als die schwereren: Klörner, welche entgegen der Wirkung der Aufwärtsströmung auf
dem Lagerrost sitzenbleiben. Während des nach oben gerichteten FlüssigkeitsstoFes
hat sich die Klappe r.6 um i#Ro= weitergedreht. Sobald der Kolben samt der an ihn
angeschlossenen Membran den Aufwärtshub beginnt, gibt die Steuerklappe 16. im Augenblick
der Richtungsänderung des Kolbens d-en Durchfluß frei. Der durch die Aufwärtsbewegung
des Kolbens sonst erzeugte Unterdruck wird durch das Einstrc;men der Flüssigkeit
ganz oder zum Teil aufgehoben, so da13 im Schweinniraum während dieser Zeitspanne
nur ein geringer oder kein Flüssigkeitsimpuls auftritt. Während dieses zweiten Arbeitsgangs
findet die Hauptsortierung des Gutes statt, wobei sich die schwereren Körner am
Eioden des Behälters i ansammeln und von hier durch den Auslaß 2 abgelassen werden
1:c~nneii.
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Diie Gurte 38 und 3o sind an zwei Gegenseiten des Sammelbehälters
i@ angeordnet und an dessen Flansch .I6 bei 41; und .I2 befestigt, wie in Fig. i
nur an einer Seite dargestellt. Die Enden .a.3 und 44 der Gurte 38 und 39 sind bei
.15 und 46 mit einer Achse .17 fest verbunden, «-elche im starren Traggestell 71
bei .18 und 49 drehbar gelagert ist. An den Enden 50 und 51 der Gurte 3e
und 39 ist ein Querträger 5,2 befestigt, welcher seinerseits Ansätze
5;3 und 54 trägt, deren Grundflächen glatt bearbeitet sind. Düe Absätze 53 und 5..1.
stützen sich mit diesen bearbeiteten Flächen an einer Achse 53 ab, «-elche in einem
Schwingarm @a3 starr befestigt ist, wie dargestellt. Am Arm 56 ist eine Drehachse
57 angeordnet. «-elche bei 5.8 und 59 im Traggestell drehbar gelagert ist, Die Achse
35 liegt zwischen den Achsen 47; und 57, näher an der Achse 57 und in gleicher HAie
wie diese beiden Achsen 47 und 57. Eine Kuppelstange 6o, deren Länge mittels des
Spannschlosses 7o geändert und eingestellt werden kann, ist mit dem Arm 56 gelenkig
verbunden und an einen Hebel 6i angelenkt, der in einem Block 62. drehbar gelagert
ist. Der Block 62 ist bei 6d. .an einer Seite des Sammelbehälters: i befestigt.
Am ATm 6.5 des Hebels 6.1 ist ein zu ihm senkrecht stehender Arm 66 angeordnet,
welcher den Ventil-1:@örper 67 trägt.
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Sobald sich eine genügende Menge an sortiertem Gut am Boden des Sammelbehälters
i angesammelt hat, überwindet das in den Lagern .h und .1c) hängende Gewicht des
Behälters i, das Drehmoment des in den Lagern 5,1; und 59 drehbarere Armes `5, worauf
dieser im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. sobald der Behälter 1, 4 nach Überwindung
der gleitenden.-Reibung zwischen den Ansätzen 53 und 54 einerseits und der Achse
5; andererseits zti kippen beginnt. Diese Schwenkbewegung dies Annes 5.6 wird auf
das Gestänge 6:o und 61 übertragen, wobei der `'lentilkc,rper 67 nach unten verschwenkt
wird, den Auslaf' 2 freigibt und das angesammelte Gut abgelassen wird. Dhas Ende
68 des Armes 5.6 kann zur Unterbringung von Gewichten 69 entsprechend ausgebildet
sein, damit das Gewicht des angesammelten Gutes, welches jeweils abgelassen «-erden
soll, vorausbestimmt bzw. eingestellt werden kann. Eine Stellschraube 72 dient zur
Feineinstellung durch Verschielieti der Gewichte längs des Armes 5E und damit zur
genauen Einstellung der Gleichgewichtslage.
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Damit das Ventil genfegend weit nach unten verschwenkt werden kann
und den Auslall, des Behälters in ausreichender Weise freigibt, ist e: zweckmäßig,
das Übersetzungsverhältnis des Gestänges etwa mit : : i zu wählen, derart, da3 der
V'entilw.eg etwa dem doppelten Kippweg des Sammelbehälters entspricht. Um die Stabilität
der Vorrichtung zu erhöhen, empfehlt es sich ferner, die Steuerklappe 16 m7glichst
über der Kippachse 47 anzuordnen.
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Der Ventilkcrper soll nur gerade so weit abgehobern werden, um das
Ablassen des Sandes oder eines anderen sortierten Gutes bei m:ö.glichst geringer,
mit.ablaufender Wassermenge zu gestatten; er soll je nach Bedarf wiederholt schließen
und cffn en, jedoch nur dann öffnen, sobald sich eine genügende 1-Ien ge an gereinigtem,
sortiertem Gut im konischen Behälter angesammelt hat, um den Wasserverlust weitestgehend
herabzusetzen.
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Wie dargestellt, ist die Welle 1,2 zur Kippachse -17 Parallel gelagert.
Blei dieser Anordnung wirkt das Drehmoment der Welle 12 sowie der von ihr getragenen
Teile im Drehsinn. des Kippeps um die Achse 47. Blei einer abgeänderten. nicht näher
dargestellten Bauart ist die Welle] 112 zur Kippachse 47 senkrecht angeordnet, uni
auf diez.- Weise eine gvroskopische Stabilisierungswirkung zur Dämpfung
der
Kippmomente dieser Teile um die Achse 47 herbeizuführen.