DE9314354U1 - Trennvorrichtung - Google Patents

Description

Trennvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Trennen von mit Verunreinigungen, beispielsweise Kohle, verschmutztem Schüttgut, insbesondere Kies, mit einer das verschmutzte Schüttgut in ein strömendes Fluid aufgebenden Zuführeinrichtung, mit in Strömungsrichtung benachbarten, im Fluid gebildeten Rein- bzw. Schmutzsammelbereichen, und mit einer gereinigtes Schüttgut bzw. Verunreinigungen aus dem jeweiligen Sammelbereich abtransportierenden Abforder- bzw. Sammel- u. Austrageinrichtungen.

Eine solche Trennvorrichtung ist aus der DE 3 6 14 557 Al bekannt. Die vorbekannte Trennvorrichtung wird durch eine rotierende Trommel gebildet, die mit dem durch Verunreinigungen verschmutzten Schüttgut über eine Zuführeinrichtung beschickt wird. Die Trommel ist mit Kammern versehen und drehbar gelagert. Innerhalb der Trommel erfolgt im wesentlichen parallel zur Drehachse der Trommel die Trennung von Verunreinigungen und Schüttgut in einer Wasserströmung. Das relativ schwere Schüttgut, beispielsweise Kies, sinkt relativ schnell in der Wasserströmung und sammelt sich in einem Reinbereich und die leichteren Verunreinigungen, beispielsweise Kohle, sammeln sich in einem zu dem Reinbereich in Strömungsrichtung benachbarten Schmutzsammelbereich. Durch Drehung der Trommel wird das Schüttgut durch erneutes Aufgeben über Rutschen in die Wasserströmung nachgereinigt, wobei wiederum ein entsprechendes Sammeln im Rein- bzw. Schmutzsammelbereich erfolgt. Insgesamt erfolgt eine dreifache Reinigung bei der Trennvorrichtung nach der DE 3 6 14 557 Al. Aus dem letzten Reinbereich wird das angesammelte Schüttgut abgefördert. Aus dem in Strömungsrichtung letzten Schmutzsammelbereich werden die angesammelten Verunreinigungen durch eine an der Trommel ausgebildeten Austrageinrichtung aus der Trommel entfernt.

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Bei der aus der DE 3 6 14 55 Al bekannten Trennvorrichtung ist von Nachteil, daß innerhalb der Trennvorrichtung die Wasserströmung stattfindet und daher die zum Trennen von Verunreinigungen und Schüttgut dienende Wasserströmung erheblich gestört wird. Weiterhin wird die Wasserströmung durch die mehrfach hintereinander geschaltete Abgabe von verschmutztem Schüttgut oder teilweise gereinigtem Schüttgut gestört, so daß insgesamt die Trennung von Verunreinigungen und Schüttgut aufgrund der Wasserströmung erheblich erschwert ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Lagerung zur Drehung der gesamten Trennvorrichtung sehr aufwendig ist, da ein erhebliches Gewicht unter Einschluß des in der zu drehenden Trommel enthaltenen Wassers abgestützt und gedreht werden muß. Weiterhin ist bei der vorbekannten Trennvorrichtung eine Anpassung an Schüttgut mit einem anderen Gewicht gar nicht oder nur durch großen Aufwand möglich. Wird beispielsweise ein leichteres Schüttgut in die Trennvorrichtung aufgegeben, muß beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt werden, damit dieses Schüttgut nur in den Reinbereichen angesammelt wird. Eine verminderte Strömungsgeschwindigkeit führt allerdings in der Regel zu einer schlechteren Trennung von Verunreinigungen und Schüttgut. Außerdem ist bei der vorbekannten Trennvorrichtung im wesentlichen nur die Strömungsgeschwindigkeit variierbar, wobei die Strömung durch die drehende Trommel und die Sammelfächer erheblich gestört wird, so daß beispielsweise ein kontrollierter Strömungsquerschnitt, wie beispielsweise eine Variation der Strömungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Abstand des Wasserspiegels, nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trennvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß strömendes Fluid und Abfördereinrichtung für das gereinigte Schüttgut weitestgehend voneinander unabhängig sind und eine sichere Trennung von Verunreinigungen und

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Schüttgut unabhängig vom Gewicht des Schüttguts mit einem vereinfachten Aufbau der Trennvorrichtung erfolgt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abfördereinrichtung im Fluid zumindest in dessen Reinbereich angeordnet ist. Bei der aus der DE 3 6 14 557 Al bekannten Trennvorrichtung dient die gesamte Trommel, d.h. die Trennvorrichtung, zum Abfördern von Schüttgut bzw. Verunreinigungen, wobei das Fluid in der Trommel fließt. Im Gegensatz dazu wird bei der Erfindung die Abfördereinrichtung im Fluid insbesondere im Reinbereich angeordnet. Auf diese Weise findet eine Trennung von Fluidströmung und Abfördereinrichtung statt. Durch diese Trennung wird die Strömung durch die Abfördereinrichtung nahezu nicht beeinflußt. Außerdem kann in einfacher Weise die Abfördereinrichtung in Strömungsrichtung verstellt werden, so daß die Abfördereinrichtung je nach Gewicht des Schüttguts im zugehörigen Reinbereich angeordnet werden kann. Dadurch, daß das gesamte Fluid nicht mehr in der Trenneinrichtung enthalten und mitgeführt werden muß, kann diese insgesamt einfacher aufgebaut werden.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist das Fluid Wasser. Dieses ist ein preiswertes und gut zu reinigendes Fluid, das normalerweise in ausreichender Menge zur Verfügung steht. Allerdings sind auch andere Flüssigkeiten und ggf. Gase zum Trennen von Verunreinigungen und Schüttgut geeignet.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch charakterisiert, daß das Wasser in einem Behälter enthalten ist, der bis zu einer Wasserstandslinie gefüllt ist, wobei die Abfördereinrichtung zumindest teilweise in Wasser eingetaucht ist. In dem Behälter findet die Strömung statt und in dem Behälter wird das verschmutzte Schüttgut aufgegeben. Die Abfördereinrichtung ist dabei insbesondere im Reinbereich im Wasser eingetaucht, wobei dort das gereinigte Schüttgut angesammelt wird. Der Behälter mit dem eingefüllten Wasser muß in diesem

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Fall in keiner Weise bewegt werden, da das Schüttgut nur durch Bewegung der Abfördereinrichtung abtransportiert wird. Das im Behälter strömende Wasser wird in diesem Fall nur geringfügig durch die Bewegung der Abfördereinrichtung gestört.

Um das strömende Wasser bezüglich Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit in einfacher Weise zu steuern, ist es von Vorteil, wenn im Behälter ein Strömungsgenerator zur Erzeugung einer Wasserströmung unterhalb der Wasserstandslinie angeordnet ist. Je nach Einstellung des Strömungsgenerators ist die Strömungsgeschwindigkeit und ggf. die Strömungsrichtung veränderlich.

Um in einfacher Weise das durch die Strömung in den Reinbereich transportierte, gereinigte Schüttgut abzutransportieren, ist es günstig, wenn die Abfördereinrichtung eine durch den Reinbereich bewegbare Aufnahme aufweist. Als Abfördereinrichtung kann beispielsweise ein Bandförderer verwendet werden, wobei sich das Band durch den Reinbereich bewegt und das gereinigte Schüttgut aufnimmt und aus dem Behälter abtransportiert .

Um die Wasserströmung weitestgehend vor einer Beeinflussung zu schützen und das im Reinbereich gesammelte Schüttgut nicht durch die Wasserströmung weiter zu transportieren, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Wasserströmung im wesentlichen zwischen Wasserstandslinie und Reinbereich verläuft.

Je nach Gewichtsunterschied zwischen Schüttgut und Verunreinigungen werden Schmutzsammelbereich und Reinbereich in Strömungsrichtung relativ zueinander angeordnet. Wird als Verunreinigung beispielsweise Kohle von einem Schüttgut wie Kies getrennt, ist der Schmutzsammelbereich dem Reinbereich in Strömungsrichtung nachgeordnet.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin von Vorteil, wenn die Aufnahme im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung beweglich ist. Auf diese Weise werden die vor dem Reinbereich und/oder hinter dem Reinbereich in Strömungsrichtung liegenden Schmutzsammelbereiche durch die Bewegung der Aufnahme der Abfördereinrichtung nicht gestört.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist die Abfördereinrichtung radförmig ausgebildet, wobei die Aufnahme an deren Außenumfang angeordnet ist, und die Abfördereinrichtung um eine im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Drehachse relativ zum Behälter drehbar gelagert ist. Durch Drehung der Abfördereinrichtung wird in diesem Fall die Aufnahme durch den Reinbereich senkrecht zur Strömungsrichtung bewegt und transportiert in einfacher Weise das gesammelte und gereinigte Schüttgut ab.

Um ein Verwirbeln insbesondere der Verunreinigungen und damit ggf. eine Ansammlung von Verunreinigungen auch im Reinbereich zu vermeiden, ist es weiterhin von Vorteil, wenn die aus dem Strömungsgenerator austretende Wasserströmung im wesentlichen wirbelfrei ist.

Um stetig bei Drehung der Abfördereinrichtung Schüttgut aus dem Reinbereich abzuführen, ist es günstig, wenn die Aufnahme als entlang des Außenumfangs verlaufender, im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse angeordnete Aufnahmering ausgebildet ist, welcher in Richtung zur Drehachse offen ist. In dem im Reinbereich jeweils angeordneten Abschnitt des Aufnahmerings wird das gereinigte Schüttgut angesammelt und durch Drehung der Abfördereinrichtung abtransportiert und außerhalb des Wasserbehälters an eine weitere Fördereinrichtung übergeben.

Dabei ist es weiterhin günstig, wenn der Aufnahmering in Umfangsrichtung eine Anzahl von Aufnahmeabteilen aufweist. In

diesen wird jeweils eine bestimmte Menge Schüttgut angesammelt und abtransportiert.

Um bei Drehung der Abfördereinrichtung ein Zurückfallen des Schüttguts in das Wasser bzw. den Wasserbehälter zu vermeiden, sind die Aufnahmeabteile durch jeweils eine Abteilwand getrennt, die sich im wesentlichen in Richtung der Drehachse erstreckt und in Drehrichtung der Abfördereinrichtung geneigt ist. Die Neigung der Abteilwand ist in diesem Zusammenhang so gewählt, daß Schüttgut erst außerhalb des Wasserbehälters auf eine entsprechende Fördereinrichtung entleert wird. Die Abteilwand kann dabei Öffnungen aufweisen, durch die mitgeführtes Wasser in den Behälter zurückfließt.

Bei einem einfachen Aufbau des Strömungsgenerators ist dieser als in Strömungsrichtung sich erstreckendes Behältnis ausgebildet, in dessen Rückwand Eintrittsöffnungen für Wasser angeordnet sind. Das dem Behältnis durch die Rückwand zugeführte Wasser strömt am gegenüberliegenden Ende aus, wodurch die Wasserströmung erzeugt wird. Durch Variation des Drucks im zugeführten Wasser ist in einfacher Weise die Strömungsgeschwindigkeit variierbar.

Sind die Eintrittsöffnungen in diesem Zusammenhang gleichmäßig in horizontaler und vertikaler Richtung in der Rückwand ausgebildet, kann die Wasserströmung auch so variiert werden, daß die Geschwindigkeitsverteilung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung der Wasserströmung variierbar ist.

Weiterhin kann zur verbesserten und leicht einstellbaren Trennung von Schüttgut und Verunreinigungen die Wasserströmung in ihrem Strömungsprofil außer im Hinblick auf die Strömungsgeschwindigkeit auch bezüglich des Volumendurchfluß der Strömung variierbar sein. Insbesondere kann die Variierung in diesem Zusammenhang in vertikaler und/oder horizontaler Richtung der Wasserströmung erfolgen.

Um das aus dem Wasserbehälter durch die Sammel- und Austrageinrichtung herausgeführte Wasser in den Behälter zurückzuführen und um eventuelle Wasserverluste zu ergänzen, sind einige Eintrittsöffnungen mit einer Frischwasserzufuhr verbunden und die restlichen Eintrittsöffnungen sind als Rückspeiseöffnungen zur Abgabe von Kreislaufwasser ausgebildet. Das Kreislaufwasser ist in diesem Zusammenhang das beispielsweise von der Sammel- u. Austrageinrichtung aus dem Wasserbehälter abgeführte Wasser.

Um am der Rückwand gegenüberliegenden Ende des Strömungsgenerators eine möglichst wirbelfreie Strömung zu erzeugen, ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Behältnis eine Vorderwand mit einer Anzahl von Austrittsoffnungen aufweist. Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind diese Austrittsoffnungen beispielsweise im Hinblick auf ihre Öffnungsfläche verstellbar, so daß mehr oder weniger Wasser aus den Austrittsöffnungen austreten kann.

In diesem Zusammenhang ist es außerdem von Vorteil, wenn die Austrittsöffnungen gleichmäßig in horizontaler und vertikaler Richtung angeordnet sind.

Bei einer einfachen Anordnung der Austrittsöffnungen sind jeweils vier Austrittsöffnungen quadratförmig angeordnet, wobei eine weitere Austrittsöffnung in der Mitte des auf diese Weise gebildeten Quadrats angeordnet ist.

Um auf einfachste Weise eine Verwirbelung des aus den Austrittsoffnungen austretenden Fluids zu vermeiden, sind diese bei einer Ausführungsform der Erfindung kreisförmig ausgebildet.

Um dabei in einfacher Weise eine gerichtete Wasserströmung zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn die Austrittsöffnung in der Mitte des Quadrats einen größeren Durchmesser als die

Austrittsöffnungen an den Ecken des Quadrats aufweist. In diesem Zusammenhang ist weiterhin zu beachten, daß der Strömungsgenerator bei einer einteiligen Ausbildung von Rückwand und Vorderwand den Austrittsöffnungen Wasser direkt über entsprechende Zuführungen zuleiten kann, so daß der Druck des aus den Austrittsöffnungen austretenden Wassers über den Druck in den Zuleitungen variierbar ist.

Um durch die Form des Behältnisses die Wasserströmung im Wasserbehälter möglichst wenig zu beeinflussen, weist das Behältnis im wesentlichen gerade Seitenwände und auf seiner der Wasserstandslinie gegenüberliegenden Unterseite eine konvex gekrümmte Bodenwand auf.

Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung ist die Zuführeinrichtung als eine in Richtung zum Wasserbehälter nach unten verlaufende Zuführrutsche ausgebildet, über die das verunreinigte Schüttgut in den Wasserbehälter aufgegeben wird. Je nach Neigung der Zuführrutsche ist die Zuführgeschwindigkeit des Schüttguts zur Wasserströmung variierbar. Die Zuführrichtung kann sowohl im wesentlichen in Strömungsrichtung als auch im wesentlichen entgegengesetzt zur Strömungsrichtung erfolgen.

Um das Schüttgut von anhaftenden Verunreinigungen schon teilweise zu trennen und ein Verstopfen der Zuführeinrichtung bei gleichzeitig relativ gleichmäßiger Zufuhr des verschmutzten Schüttguts zum Wasserbehälter zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn die Zuführeinrichtung als Rüttelrutsche ausgebildet ist.

Ist eine Mündung der Zuführeinrichtung auf Höhe der Wasserstandslinie angeordnet, ergibt sich bei Abgabe des verschmutzten Schüttguts eine nur geringfügige Störung der Wasserströmung, wodurch das Trennen von Verunreinigungen und Schüttgut verbessert wird.

Bei einem einfachen Aufbau der Abfördereinrichtung wird der Aufnahmering durch zumindest zwei im wesentlichen X-förmig angeordnete Speichen gehalten, wobei die Abfördereinrichtung am Kreuzungspunkt dieser Speichen drehbar gelagert ist. Durch die Anordnung von insbesondere nur zwei Speichen wird außerdem die Wasserströmung nur geringfügig gestört. Dabei erweist es sich weiterhin als günstig, wenn die Speichen in Strömungsrichtung ein Strömungsprofil aufweisen. Das Strömungsprofil ist in diesem Zusammenhang so ausgebildet, daß die Wasserströmung durch den im Bereich der Wasserströmung befindlichen Teil der Speichen und durch die Bewegung der Speichen relativ zur Wasserströmung nur geringförmig gestört wird.

Der Wasserbehälter kann im wesentlichen eine beliebige Form aufweisen, wobei er bei einer einfachen Ausführungsform im wesentlichen durch einen im Querschnitt rechteckigen Behälteroberteil und einen an dessen unterem Ende angesetzten, nach unten trichterförmig zulaufenden Behälterunterteil aufweist. Die längere Rechteckseite des Behälteroberteils verläuft dabei beispielsweise parallel zur Strömungsrichtung und parallel zur Drehachse der Abfördereinrichtung. Die kürzere Rechteckseite ist dabei so lang, daß die Abfördereinrichtung in den Behälter ausreichend tief eingetaucht werden kann und deren Bewegung nicht behindert ist.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Behälterunterteil die Sammel- u. Austrageinrichtung bildet. Auf diese Weise muß diese Einrichtung nicht separat ausgebildet werden, sondern ergibt sich allein durch den Verlauf der Wasserströmung und die Form des Behälterunterteils.

Dabei ist es insbesondere günstig, wenn am unteren Ende des Behälterunterteils zum Austragen der angesammelten Verunreinigungen ein verschließbares Abführrohr angeordnet ist. Aus

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diesen sind die Verunreinigungen in einfacher Weise aus dem Behälter entfernbar.

Um die Verunreinigungen nur zeitweise und bei Ansammlung einer größeren Menge von Verunreinigungen aus dem Abführrohr zu entnehmen, ist an diesen ein Schieber zum Verschließen bzw. Öffnen des Abführrohres beweglich gelagert.

Um eine Rückströmung der bereits vom Schüttgut getrennten Verunreinigungen zu dem im Reinbereich angesammelten Schüttgut zu verhindern, steht im wesentlichen parallel zur Vorderwand des Strömungsgenerators zumindest von seiner Bodenwand eine Trennwand im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung ab. Auf diese Weise werden die durch vom Behälteroberteil und/oder Behälterunterteil abgelenkte Wasserströmung zum Strömungsgenerator zurücktransportierten Verunreinigungen zurückgehalten und in Richtung zum Behälterunterteil gelenkt, so daß auch diese Verunreinigungen zum Abführrohr gelangen und aus dem Behälter entnehmbar sind.

Um das bereits im Reinbereich auf der Aufnahme der Abfördereinrichtung gesammelte Schüttgut ungestört von der Wasserströmung aus dem Wasserbehälter abzutransportieren, erweist es sich als günstig, wenn die Bodenwand des Strömungsgenerators oberhalb der in diesem Bereich angeordneten Aufnahme verläuft.

Sind in diesem Zusammenhang Bodenwand und Aufnahme mit gleichem Krümmungsradius ausgebildet, wird im gesamten Bereich der Bewegung der Aufnahme entlang des Strömungsgenerators das gesammelte Schüttgut aus dem Einflußbereich der Wasserströmung entfernt.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren erläutert und näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze zur Darstellung der Trennung von Verunreinigungen und Schüttgut gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Trennvorrichtung;

Fig. 3 eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung ; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Strömungsgenerators.

Nach Fig. 1 wird verschmutztes Schüttgut über eine geneigte Zuführeinrichtung 5 in ein Fluid 4 aufgegeben. Das verschmutzte Schüttgut fällt an einer Mündung 31 der Zuführeinrichtung 5, die nahe benachbart zu einer Fluidoberflache oder Fluidstandlinie 12 angeordnet ist, in das Fluid hinein· Herrscht in dem Fluid 4 keine Strömung, so ergibt sich in einer Tiefe 45 des Fluids ein Eintragbereich 44, in dem das im Fluid herabsinkende verschmutzte Schüttgut angesammelt wird. Entsprechend zur Geschwindigkeitsverteilung des in das Fluid 4 abgegebenen, verschmutzten Schüttguts, erstreckt sich der Eintragbereich 44 in etwa von Höhe der Mündung 31 bis zu einer Grenzparabel 47, die den Anteilen des Schüttguts mit der höchsten Geschwindigkeit in Richtung der Fluidoberf lache entspricht.

Strömt das Fluid 4 in Strömungsrichtung 6, wobei die Länge der die Strömungsrichtung kennzeichnenden Pfeile proportional zur Strömungsgeschwindigkeit ist, so sind die im verschmutzten Schüttgut enthaltenen Verunreinigungen von dem eigentlichen Schüttgut trennbar. Die schwereren Anteile, in diesem Fall das gereinigte Schüttgut, wie beispielsweise Kies, sind im Reinbereich 7 sammelbar. Die leichteren Anteile, wie beispielweise die Verunreinigungen, sind im Schmutz-

sammelbereich 8 ansammelbar. Aufgrund der Strömungsrichtung und Strömungsgeschwindigkeit ist der Schmutzsammelbereich dem Reinbereich 7 in Strömungsrichtung 6 nachgeordnet. Je nach Strömungsgeschwindigkeit und Gewicht der im verschmutzten Schüttgut enthaltenen Bestandteile sind Schmutzsammelbereich 8 und Reinbereich 7 unterschiedlich voneinander beabstandet und erstrecken sich über eine unterschiedliche Länge in Strömungsrichtung. Bei relativ geringer Strömungsgeschwindigkeit bzw. relativ schweren Bestandteilen des Schüttguts kann beispielsweise der Reinbereich 7 den Eintragbereich 44 teilweise oder gar vollständig überlappen.

Die Fluidströmung erstreckt sich dabei im wesentlichen nur über eine Tiefe 46 relativ zur Fluidoberflache 12. Die Tiefe 46 ist geringer als die Fluidtiefe 45. Dadurch wird vermieden, daß in den Bereichen 7 und/oder 8 angesammeltes Schüttgut bzw. Verunreinigungen dem Einfluß der Strömung unterliegt.

Anstatt eines Strömungsprofils mit über die Tiefe 46 konstanter Strömungsgeschwindigkeit, kann beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit von der Fluidoberflache 12 nach unten ab- oder zunehmen. Des weiteren kann der Volumendurchfluß der Flüssigkeitsströmung in Abhängigkeit von der Tiefe 46 und/oder in einer Richtung parallel zur Fluidoberflache 12 variieren.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trennvorrichtung 1 dargestellt. Die Trennvorrichtung ist aus einem Behälter 11, in diesem Fall ein Wasserbehälter, einer Zuführeinrichtung 5, einer Abfördereinrichtung 9 und einem im Behälter 11 angeordneten Strömungsgenerator 13 gebildet.

Der Wasserbehälter 11 umfaßt einen oberen Behälterteil 35 mit im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt und einen an dessen unterem Ende 3 7 angesetzten^ nach unten trichter-

förmig zusammenlaufenden Behälterunterteil 36. An dessen unterem Ende 3 8 ist ein zum Behälterunterteil 3 6 offenes Abführrohr 39 angeschlossen. Das Abführrohr 39 erstreckt sich bis zu einem nicht mehr dargestellten Verunreinigungssammelbehälter. Zum Öffnen und Schließen des Abführrohrs 3 8 ist an diesem ein schieberförmiges Verschließelement 40 beweglich gelagert.

Im Behälteroberteil 35 ist ein Fluid, in diesem Fall Wasser 4, bis zu einer Wasserstandslinie 12 benachbart zum oberen Rand des Behälteroberteils 3 5 eingefüllt. Im Wasser 4 ist nahe benachbart zur Wasserstandslinie 12 der Strömungsgenerator 13 angeordnet. Dieser ist aus einem im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Behältnis 21 gebildet. Auf seiner einer Wandung des Behälteroberteils 3 5 näher liegenden Rückwand 22 weist das Behältnis 21 eine Anzahl von Eintrittsöffnungen 23 auf. Durch diese wird dem Behältnis durch Versorgungsleitungen 48 Reinwasser oder Kreislaufwasser zugeführt. Reinwasser dient in diesem Fall zum Ersetzen von aus dem Wasserbehälter 11 abgeführtem und nicht mehr rückführbarem Wasser 4. Kreislaufwasser ist beispielsweise aus dem nicht dargestellten Verunreinigungssammelbehälter rückgeführtes Wasser 4, das bei Öffnen des Abführrohres 3 9 aus dem Behälterunterteil 3 6 abgelassen wurde.

Durch die Versorgungsleitung 48 ist dem Strömungsgenerator 13 unter variierbarem Druck stehendes Wasser zuführbar, das den Strömungsgenerator durch seine der Rückwand 2 2 gegenüberliegende Vorderwand 24 verläßt. Durch die Form des Behältnisses 21 strömt das durch die Versorgungsleitung 48 zugeführte Wasser in Strömungsrichtung 6 und tritt durch in der Vorderwand angeordnete Austrittsöffnungen 2 5 in das Behälteroberteil 3 5 aus.

Von einer das Behältnis 21 nach unten in Richtung Behälterunterteil 3 6 abschließenden Bodenwand 3 0 steht in Verlängerung der Vorderwand 24 eine sich im wesentlichen senkrecht

zur Strömungsrichtung 6 erstreckende Trennwand 41 nach unten ab. Diese erstreckt sich bis in den Behälterunterteil 36 hinein.

Oberhalb der Wasserstandslinie 12 und des Strömungsgenerators 13 ist die Zuführeinrichtung 5 angeordnet. Diese ist nach unten geneigt, wobei ihre Mündung 31 in Höhe der Wasserstandslinie 12 angeordnet ist. Weiterhin ist die Mündung 31 in etwa oberhalb der Vorderwand 24 des Behältnisses 21 angeordnet. Von der Zuführeinrichtung 5 ist über Mündung 31 mit Verunreinigungen 2 verschmutztes Schüttgut 3 in das Wasser 4 abgebbar, siehe auch Fig. 1. Zur Trennung von Verunreinigungen 2 und Schüttgut 3 sind diese durch das in Strömungsrichtung 6 strömende Wasser 4 unterschiedlich weit relativ zur Mündung 31 in Wasser 4 transportierbar, siehe Reinbereich 7 und Schmutzsammelbereich 8 aus Fig. 1.

Die Abfördereinrichtung 9 ist durch ein im wesentlichen radförmiges, an einer Drehachse 16 drehbar gelagertes Grundelement 57 und an dessen äußeren Umfang 15 in Strömungsrichtung in Form eines Aufnahmerings 17 abstehende Aufnahme 14 gebildet. Der Grundkörper 57 erstreckt sich gemäß Fig. 2 auf beiden Seiten der Drehachse 16 gleich weit von dieser weg und weist eine in Richtung zur Drehachse 16 zunehmende Breite auf. Der Grundkörper 57 ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entlang der Drehachse 16 in Richtungen 56 verstellbar gelagert. Unterhalb der Drehachse 16 erstreckt sich der Grundkörper 57 mit der in diesem Bereich angeordneten Aufnahme 14 bis in den Behälteroberteil 3 5 und ist zumindest teilweise in das Wasser 4 eingetaucht. Benachbart zu ihren beiden Enden ist die Drehachse 16 in Lagern 50 und 51 drehbar gelagert. Das über das Lager 50 vorstehende Ende der Drehachse 16 ist durch eine Antriebsvorrichtung 59, beispielweise einen elektrischen Motor, antreibbar. Die Antriebsvorrichtung 49 ist auf einer im wesentlichen horizontalen Stützplatte 52 angeordnet, die senkrecht vom Behälteroberteil 35 absteht. Zur Abstützung der Stützplatte 52 ist

zwischen dieser und der Außenseite des Behälteroberteils 3 eine in etwa dreieckförmige Verstrebung 53 angeordnet.

Der am tiefsten im Wasser 4 angeordnete Abschnitt der Aufnahme 14 erstreckt sich in etwa von der Vorderwand 24 des Behältnisses 21 bis zum Grundkörper 57 der Abfördereinrichtung 9. Dabei ist dieser Abschnitt der Aufnahme 14 gegenüber der Bodenwand 3 0 des Behältnisses 21 in Richtung zum Behälterunterteil 3 6 nach unten versetzt angeordnet, wobei sein freies Ende benachbart zur Trennwand 41 endet. Der Bereich über den sich die Aufnahme 14 zwischen Trennwand 41 und Grundkörper 47 erstreckt entspricht im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Reinbereich 7. In Strömungsrichtung hinter diesem Reinbereich ist entsprechend zur Fig. 1 der Schmutzsammelbereich 8 gebildet, der sich im wesentlichen zwischen der der Aufnahme 14 gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 57 und dem Behälteroberteil 3 5 erstreckt. Im Reinbereich, d.h. in der Aufnahme 14, ist das gereinigte Schüttgut 3 sammelbar. Im Schmutzsammelbereich 8, d.h. in Strömungsrichtung hinter der Abfordereinrichtung 9 sind die Verunreinigungen 2 ansammelbar. Diese bewegen sich aufgrund der Form von Behälteroberteil 35 und Behälterunterteil 36 entlang der Hauptströmung 54 in Richtung des Abführrohres 39. Einer von der Hauptströmung 54 sich in etwa oberhalb des Abführrohres 39 und mittig zum Behälterunterteil 36 abspaltende Nebenströmung 55 ist aufgrund der Form des Behälterunterteils 36 in Richtung des Strömungsgenerators 13 abgelenkt. Einige Verunreinigungen 2 sind mit der Nebenströmung 55 bis in den Bereich zwischen Trennwand 41, Bodenwand 30 und Wandung des Behälteroberteils 35 transportierbar.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Trennvorrichtung 1 aus einer Rückansicht von Seiten der Antriebsvorrichtung 49 aus Fig. 2 dargestellt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Teile und werden auch teilweise erwähnt.

Der in Fig. 2 dargestellte Grundkörper 57 ist nach Fig. 3 im wesentlichen durch zwei X-förmig angeordnete Speichen 32 und 3 3 gebildet, an deren freien Enden der Aufnahmering 17 befestigt ist. Die Speichen 3 2 und 3 3 schneiden sich in einem Kreuzungspunkt 34, an dem die Abfördereinrichtung 9 um Drehachse 16 drehbar gelagert ist. Die Drehachse 16 verläuft oberhalb der Wasserstandslinie 12 in etwa in Höhe eines oberen Randes des Behälteroberteils 35.

Der Aufnahmering 17 weist eine Anzahl von entlang des Außenumfangs 15 angeordneten Aufnahmeabteilen 18 auf. Diese sind durch eine Vielzahl von Abteilwänden 19 gebildet, welche sich zwischen einem durch die freien Enden der Speichen 32 und 3 3 festgelegten Kreis und dem Außenumfang 15 erstrecken. Die Abteilwände verlaufen nach Darstellung der Fig. 2 in Strömungsrichtung und verlaufen nach Fig. 3 vom Außenumfang 15 nach innen in Drehrichtung 2 0 der Abfördereinrichtung 9 geneigt.

Im Wasser 4 ist unterhalb der Wasserstandslinie 12 der Strömungsgenerator 13 angeordnet. Dieser weist im wesentlichen vertikale Seitenwände 2 8 und 29 auf. Zwischen deren unteren Enden erstreckt sich die konvex gekrümmte Bodenwand 30. Diese weist einen dem Krümmungsradius des Aufnahmerings 17 entsprechenden Krümmungsradius auf. Die Bodenwand 3 0 erstreckt sich nach Fig. 3 im wesentlichen in dem durch die beiden Speichen 3 2 und 3 3 eingeschlossenen Kreissektor.

In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorderwand 24 des Strömungsgenerators 13 aus Fig. 2 oder 3 vergrößert dargestellt. Die Vorderwand ist im wesentlichen quadratisch und weist eine Anzahl von in horizontaler und vertikaler Richtung gleichmäßig angeordneten Austrittsöffnungen 25 auf. Die Austrittsöffnungen sind durch 16 Austrittsöffnungen mit kleinerem Durchmesser und 5 Austrittsöffnungen mit größerem Durchmesser gebildet. Die Austrittsöffnungen mit kleinem Durchmesser sind quadratförmig angeordnet, wobei sie die

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Ecken 2 6 besetzen. Jeweils eine Austrittsöffnung mit größerem Durchmesser ist in der Mitte 27 eines solchen Quadrates angeordnet.

Im folgenden wird kurz die Funktion der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung erläutert.

Wird mit Verunreinigungen 2 verschmutztes Schüttgut 3 über die als Zuführrutsche oder als Rüttelrutsche ausgebildeten Zuführeinrichtung 5 dem Wasser 4 zugeführt, werden Schüttgut 3 und Verunreinigungen 2 von dem in Richtung 6 strömenden Wasser 4 in den Reinbereich 7 bzw. Schmutzsammelbereich 8 nach Fig. 1 transportiert. In Fig. 2 ist im Reinbereich 7 die Aufnahme 14 der Abfördereinrichtung 9 angeordnet, so daß diese das gereinigte Schüttgut 3 sammelt. Die Aufnahme 14 weist nach Fig. 3 eine Anzahl von Abteilen 18 auf. In diesen wird das Schüttgut 3 mittels der entsprechend geneigten Abteilwände 19 aus dem Wasser 4 und aus dem Wasserbehälter abtransportiert und in etwa im Bereich zwischen den aus dem Wasser ragenden Enden der Speichen 3 2 und 3 3 auf eine nicht dargestellte Förder- oder/und Sammeleinrichtung entleert.

Die Verunreinigungen 2 werden durch die Wasserströmung bis in den in Strömungsrichtung hinter der Abfördereinrichtung angeordneten Schmutzsammelbereich transportiert. Dabei strömen die Verunreinigungen 2 zwischen den Speichen 3 2 und 3 3 der Abfördereinrichtung 9 hindurch, wobei diese beispielsweise ein Strömungsprofil in Strömungsrichtung aufweisen können. Im Schmutzsammelbereich nach Fig. 1 bewegen sich die Verunreinigungen 2 aufgrund der umgelenkten Hauptströmung und aufgrund ihres Eigengewichts in Richtung Behälterunterteil 36 und schließlich zum Abführrohr 39. Dort sammeln sich die Verunreinigungen 2 an und sind durch Betätigung des Schiebers 40 falls erforderlich, ablaßbar. Wasser, das beim Ablassen der Verunreinigungen 2 mit aus dem Behälterunterteil 3 6 austritt, ist über eine nicht dargestellte Einrich-

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tung als Kreislaufwasser über die Versorgungsleitung 48 an den Strömungsgenerator 13 zurückführbar.

Da sich die Hauptströmung 54 zumindest teilweise in Richtung der Nebenströmung 55 fortsetzt, werden einige Verunreinigungen 2 wieder in Richtung des Behälteroberteils 3 5 transportiert. Die Nebenströmung 55 kann allerdings aufgrund der Trennwand 41 nicht in den Reinbereich zur Aufnahme 14 zurückkehren, so daß sowohl die Verunreinigungen 2 als auch die Nebenströmung 55 zwischen Trennwand 41, Bodenwand 3 0 des Strömungsgenerators 13 und der zugehörigen Wandung von Behälterober- u. unterteil zurück zum Abführrohr 3 9 geleitet werden. Auf diese Weise ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine nahezu vollständige Trennung von Verunreinigungen und Schüttgut bei gleichzeitig einfachem Aufbau der Trennvorrichtung gegeben. Außerdem kann durch Verstellung der Abfördereinrichtung entlang der Drehachse 16 in einfacher und schneller Weise auf beispielsweise ein Schüttgut mit anderem Gewicht reagiert werden, indem die Aufnahme 14 beispielsweise weiter von Strömungsgenerator 13 und Trennwand 41 entfernt wird. Ebenso einfach ist eine andere Abfördereinrichtung 9 mit beispielsweise einer in Richtung der Drehachse längeren Aufnahme oder mit einer anderen Art von Aufnahmen montierbar.

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Claims (36)

Schutzansprüche

1. Trennvorrichtung (1) zum Trennen von mit Verunreinigungen (2), beispielsweise Kohle, verschmutztem Schüttgut (3), insbesondere Kies, mit einer das verschmutzte Schüttgut in ein strömendes Fluid (4) aufgebenden Zuführeinrichtung (5); mit in Strömungsrichtung (6) benachbarten, im Fluid (4) gebildeten Rein- bzw. Schmutzsammelbereichen (7, 8), und mit einer gereinigtes Schüttgut (3) bzw. Verunreinigungen (2) aus dem jeweiligen Sammelbereich (7, 8) abtransportierenden Abförder- bzw. Sammel- u. Austrageinrichtungen (9, 10) dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtung (9) im Fluid (4) zumindest in dessen Reinbereich (7) angeordnet ist.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (4) Wasser ist.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (4) in einem Behälter (11) enthalten ist, der bis zu einer Wasserstandslinie (12) gefüllt ist, wobei die Abfördereinrichtung (9) zumindest teilweise im Wasser eingetaucht ist.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (11) ein Strömungsgenerator (13) zur Erzeugung einer Wasserströmung unterhalb der Wasserstandslinie (12) angeordnet ist.

5. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtung (9) eine durch den Reinbereich (7) bewegbare Aufnahme (14) aufweist.

6. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserströ-

mung im wesentlichen zwischen Wasserstandslinie (12) und Reinbereich (7) verläuft.

7. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzsammelbereich (8) dem Reinbereich (7) in Strömungsrichtung (6) nachgeordnet ist.

8. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (14) im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung (6) beweglich ist.

9. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtung (9) radförmig ausgebildet ist, wobei die Aufnahme (14) an deren Außenumfang (15) angeordnet ist, und die Abfördereinrichtung um eine im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung (6) verlaufende Drehachse (16) relativ zum Behälter (11) drehbar gelagert ist.

10. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserströmung im wesentlichen wirbelfrei ist.

11. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (14) als entlang des Außenumfangs (15) verlaufender, im wesentlichen konzentrisch zur Drehachse (16) angeordneter Aufnahmering (17) ausgebildet ist, welcher in Richtung zur Drehachse offen ist.

12. Trennvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (17) in Umfangsrichtung einer Anzahl von Aufnahmeabteilen (18) aufweist.

13. Trennvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Aufnahmeabteilen (18) eine Abteilwand (19) angeordnet ist, welche sich im wesentlichen in Richtung der Drehachse (16) erstreckt.

14. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abteilwand (19) in Drehrichtung (20) geneigt ist.

15. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsgenerator (13) als in Strömungsrichtung (6) sich erstreckendes Behältnis (21) ausgebildet ist, an dessen Rückwand (22) Eintrittsöffnungen (23) für Wasser (4) angeordnet sind.

16. Trennvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (23) gleichmäßig in horizontaler und vertikaler Richtung in der Rückwand (22) ausgebildet sind.

17. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserströmung ein bezüglich Strömungsgeschwindigkeit und/oder Volumendurchfluß variierbares Strömungsprofil aufweist.

18. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Eintrittsöffnungen (23) mit einer Frischwasserzufuhr verbunden sind und die restlichen Eintrittsöffnungen (23) als Rückspeiseöffnungen zur Abgabe von Kreislaufwasser ausgebildet sind.

19. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (21) eine Vorderwand (24) mit einer Anzahl von Austrittsöffnungen (25) aufweist.

20. Trennvorrichtung nach Anspruch l9, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (25) gleichmäßig in horizontaler und vertikaler Richtung angeordnet sind.

21. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vier Austrittsöffnungen (25) quadratförmig angeordnet sind, wobei eine weitere Austrittsöffnung in der Mitte (27) des auf diese Weise gebildeten Quadrats angeordnet ist.

22. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (25) im wesentlichen kreisförmig sind.

23. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (25) in der Mitte (27) des Quadrats einen größeren Durchmesser als die Austrittsöffnungen (25) an den Ecken (26) des Quadrats aufweist.

24. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (21) im wesentlichen gerade Seitenwände (28, 29) und auf seiner der Wasserstandslinie (12) gegenüberliegenden Unterseite eine konvex gekrümmte Bodenwand (30) aufweist.

25. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (5) als eine in Richtung zum Wasserbehälter (11) nach unten verlaufende Zuführrutsche ausgebildet ist.

26. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (5) als Rüttelrutsche ausgebildet ist.

27. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mündung (31) der Zuführeinrichtung (5) auf Höhe der Wasserstandslinie (12) angeordnet ist.

28. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmering (17) durch zumindest zwei im wesentlichen X-förmig angeordnete Speichen (32, 33) gehalten ist, wobei die Abfördereinrichtung (9) am Kreuzungspunkt (34) der Speichen drehbar gelagert ist.

29. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (32, 33) ein Strömungsprofil in Strömungsrichtung (6) aufweisen.

30. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbehälter (11) im wesentlichen durch einen im Querschnitt rechteckigen Behälteroberteil (35) und einen an dessem unteren Ende (37) angesetzten, nach unten trichterförmig zulaufenden Behälterunterteil (3 6) gebildet ist.

31. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterunterteil (3 6) die Sammel- u. Austrageinrichtung (10) bildet.

32. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende (38) des Behälterunterteils (36) zum Austragen der angesammelten Verunreinigungen (2) ein verschließbares Abführrohr (39) angeordnet ist.

33. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch_gekennzeichnet, daß ein Schieber (40)

zum Verschließen bzw. Öffnen des Abführrohrs (39) an diesem beweglich gelagert ist.

34. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen parallel zur Vorderwand (24) des Strömungsgenerators (13) zumindest von seiner Bodenwand (3 0) eine Trennwand (41) im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung (6) absteht.

35. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (30) des Strömungsgenerators (13) oberhalb der in diesem Bereich angeordneten Aufnahme (14) verläuft.

36. Trennvorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bodenwand (30) und Aufnahme (14) mit gleichem Krümmungsradius (42, 43) ausgebildet sind.