DK146119B - Vibrationssigte - Google Patents

Description

/fir (19) DANMARK V|&y

|| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n)146119B

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 3225/74 (51) Int.CI.3: B 01 D 35/20 (22) Indleveringsdag: 17 jun 1974 (41) Aim. tilgængelig: 19 dec 1974 (44) Fremlagt: 04 ful 1983 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 18jun1973US371170 (71) Ansøger. ‘WILKINSON RUBBER LINATEX LIMITED; London EC3R SAS, GB.

(72) Opfinder: Robert Ellsworth ‘Ennis; US, Robert Gordon ‘Derrick; US.

(74) Fuldmægtig: Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree (54) Vibrationssigte

Den foreliggende opfindelse angår en vibrationssigte til fjernelse af vand fra en vandig opslemning indeholdende finkornede faststofpartikler, hvilken vibrationssigte omfatter en i hovedsagen plan og glat sigteplade af et elastomert materiale monteret i en sigteramme og forsynet med parallelle og i rækker anbragte slidser strækkende sig gennem pladens tykkelse og med mellemliggende pul-® sationselementer.

Sigten er særlig velegnet til brug ved afvanding og 2 sigtning af opslemningér, der indeholder faste stoffer med lille partikelstørrelse, hovedsagelig fra 3»1 mm og ned til ca. 0,04 mm, ^ uden dog at være begrænset til dette område.

Q Ved oparbejdning og behandling af tilslagsmaterialer, såsom sand, grus eller knust sten, såvel som ved oparbejdning indenfor beslægtede '2 146119 industrier, såsom kul-, slagge-, jernmalm-, phosphat-, potaske-, primær-metalindustrien og beslægtede kemiske industrier,er det nødvendigt at anvende forholdsvis store mængder vand eller andre væsker i forbindelse med eller som et dispergeringsmedium for fine partikler opnået ved sortering, koncentrering eller anden behandling. På et eller flere steder under en sådan behandling er det sædvanligvis nødvendigt at gennemføre en fraskillelse eller en afvanding af de finkornede faststofformige materialer.

En fremgangsmåde til afvanding af fint, granulært materiale forud for bortskaffelse af spildevandet eller anden væske består i at underkaste blandingen behandling i egnede afvandingsorganer. Den mest almindeligt anvendte fremgangsmåde til afvanding indenfor mineralaggregatindustrien omfatter anvendelsen af en skråt-stillet skruedehydrator, der langsomt fører det faste materiale op med skruegangens hældning bort fra et tilførselsbassin, hvilket tillader vandets tilbagestrømning og bortledning. Imidlertid har et sådant udstyr begrænset vandbehandlingskapacitet og er forbundet med den ulempe, at der tabes værdifuld finkornet sand, der føres bort i returstrømmen. Et sådant udstyr forbruger også en betydelig mængde energi typisk fra 15 til 30 kW pr. enhed og i nogle tilfælde mere.

En anden fremgangsmåde omfatter anvendelsen af en centrifugalkraft til at fjerne den frie fugtighed. De store omkostninger, det store energiforbrug og slidproblemerne, der er forbundet med et sådant centrifugeapparatur, har imidlertid forhindret udstrakt anvendelse af denne teknik på kommerciel basis til behandling af slibende materialer. Anvendelsen af tryk- eller vakuumfiltre har på.tilsvarende måde heller ikke været kommercielt attraktivt,navnlig ikke indenfor sand-, grus- og stenknusningsindustrierne.

En anden teknik, der undertiden anvendes til afvanding af opslemninger af fine partikler, bygger på anvendelsen af konventionelle, vibrerende afvandingssigter. Disse sigters sigteflader har form af fintvævet tråddug eller en flerhed af parallelle stålstænger eller bånd adskilt af små mellemrum med forud bestemte mål. Sådanne stangsigter er almindeligvis opbygget af rustfrie stålorganer med kileform.

Ved håndtering af opslemninger indeholdende partikler under en sigtemaskestørrelse på ca. 331 mm er både metaltråds- og metalstangssigter forbundet med en betydelig ulempe, idet de har 146119 3 en tendens til hurtigt at tilstoppes og tillukkes, hvorved fraskil-lelsen af vand fra de finkornede faste stoffer forhindres. Dette fænomen forekommer som følge af, at små partikler bliver kilet ind i sigteåbningerne. Sådanne tilstopnings- og tillukningsproblemer har begrænset anvendelsen af vibrerende sigter i forbindelse med afvanding af opslemninger indeholdende finkornede partikler, og når konventionelle sigter anvendes til sådanne formål, er deres kapacitet meget begrænset, fordi belastningen må være "tynd" og ensartet for at undgå tilstopning og påfølgende tillukning af sigten.

Sådanne tråd- og metalstangssigter udviser også den uønskede egenskab, at der hurtigt sker en forøgelse af størrelsen af hullet eller åbningen mellem trådene eller stængerne, idet sigtens øvre overflade slides bort ved den slibende påvirkning af de faste stoffer. Dette forhold bevirker, at værdifuldt materiale, der skulle have været udvundet som et afvandet, finkornet produkt, passerer gennem sigteåbningerne, der ved sliddet er blevet forstørret, og går tabt med affaldsstrømmen. Forsøg på at dække metalstængerne med slidmodstandsdygtigt gummi eller fuldstændig at erstatte stængerne med gummi har ikke vist sig at være effektive som følge af vanskeligheden med at opretholde de meget fine åbninger, der skal anvendes ved en sådan behandling. Perforerede sigte-plader, der helt består af gummi eller gummibelagt stål, er almindeligt anvendt indenfor mine-, sand-, grus- og knust-sten-industrien, men disse forekommer ikke med åbninger under ca. 351 ram, og anvendes derfor ikke til afvanding eller sigtning af opslemninger indeholdende finkornede materialer.

Det vil også forstås, at en finmasket tråd- eller metalstangssigte, når den anvendes til afvanding af opslemninger indeholdende finkornede, faste stoffer, er forbundet med den yderligere økonomiske ulempe, at den har en forholdsvis kort levetid, da den hurtigt slides som følge af opslemningens slibevirkning og den korroderende virkning af atmosfæren eller et kemisk aktivt materiale, der behandles. Metaltræthed og revnedannelse er også et almindeligt problem.

Som det vil forstås, er der derfor indenfor industrien konstant gjort forsøg på udvikling af nye og forbedrede metoder til afvanding af store mængder opslemning indeholdende finkornede, faste stoffer.

4 146119

Fra østrigsk.patentskrift nr. 239.163 kendes således en vibrationssigte, der har en ramme forsynet med en sigtebund, som enten består af en med spalter forsynet plade af et elastisk materiale eller af en række tætliggende sistave. Når sigtebunden udgøres af en plade af et elastisk materiale omfatter den også en række relativt tætliggende understøtningsbjælker, der strækker sig over sibundens hele bredde. Som det fremgår af fig. 6 i patentskriftet, er spalterne dannet ved, at der er fjernet materiale fra pladen.

Det fremgår endvidere af forklaringen i beskrivelsen til det østrigske patentskrift, at omtalte sigteplade kun holdes strakt i den ene retning, nemlig i pladens vibrationsretning. De med sigtepladens underside forbundne understøtningsbjælker vil iøvrigt også udelukke eller vanskeliggøre, at pladen holdes strakt i en retning vinkelret på ovennævnte strækkeretning.

Undersøgelsers som er blevet udført af opfinderen, har vist, at den kendte pladé, når rammen påtvinges en vibrationsbevægelse, primært svinger i en retning vinkelret på sigtepladen.

Der opstår med andre ord en svingningsbevægelse, som svarer til den, der kendetegner en trampolin. En sådan svingningsbevægelse fremkalder kun en ringe ekspansion og kontraktion af slidseåbnin-gerne. De ved enderne af slidserne tilvejebragte gennemboringer vil iøvrigt tillade passage af større partikler end de partikler, som passerer gennem slidserne, og der sker derfor en uensartet fra-skillelse af partikler med vandet, som passerer gennem sigtepladen.

Fra britisk patentskrift nr. 1.166.940 kendes endvidere en sigte, der omfatter en sigteplade, .hvori der er udformet spalter til dannelse af mellemliggende ristlignende elementer. Sigtepladen består af to sammenlimede baner af et elastisk materiale, hvoraf den ene holdes under en større spænding end den anden i slidsernes længderetning. Det fremgår ikke af det engelske patentskrift, om der er tale om en vibrationssigte. Der er således intet nævnt om en vibrationspåvirkning og heller ikke om den retning, hvori det materiale, som skal afvandes, bevæges hen over sigtepladen. Derimod fremgår det indirekte af patentskriftet, at slidserne har en vis udstrækning i tværretningen, idet det nævnes, at man ved at udspænde den ene bane i forhold til den anden søger at holde spalterne lukkede. Det nævnes ligeledes, jfr. side 1, linie 73-79, at de ovenfor omtalte ristlignende elementer søges holdt tæt sammen under afvandingen. Dette sammen med det forhold, at sigtepladen er et lamineret produkt, viser, at det ikke tilstræbes at give de 146119 5 dele af pladen, som ligger mellem spalterne, nogen pulserende bevægelse. En sådan strækning i kun én retning bevirker endvidere, at der i hvilestillingen praktisk taget ikke er gennemløbsåbninger i sigtepladen og har iøvrigt den virkning, at sigtepladen ikke uden at bøje ned vil være i stand tilat modstå trykket fra den masse, som befinder sig på sigtepladen under afvandingen.

Den fra det britiske patentskrift kendte sigte er derfor ikke velegnet til afvanding af store mængder opslemning indeholdende finkornede, faste stoffer under samtidig undgåelse af tab af finkornet materiale og undgåelse af tilstopning og tillukning af sigtepladen.

Dette er derimod tilfældet med vibrationssigten ifølge nærværende opfindelse, med hvilken der i en iøvrigt glat sigte-flade frembringes en horisontal, pulserende vibrationsbevægelse, som konverteres til en alternerende ekspansion og kontraktion af pulsationsområder i sigtefladeplanet uden frembringelse af den ovenfor omtalte trampolineffekt, som er karakteristisk for den fra østrigsk patentskrift nr. 239.163 kendte vibrationssigte, hvorved fjernelsen af vand fra opslemningen og transporten af det granulære faste stof langs sigtefladen fremmes, og sigtefladen således bliver selvrensende.

Dette opnås ved, at vibrationssigten ifølge opfindelsen, der har de indledningsvis definerede karakteristika, yderligere er ejendommelig ved, at sigtepladen består af kun ét lag elastomert materiale, og at den holdes biaxialt udspændt i sigterammen.

Når vibrationssigten ifølge opfindelsen bibringes en kombineret pulserende påvirkning på flere steder over sigten og en samtidig medsvingende vibrereing af hele sigten, kan et væsentligt tykkere eller dybere opslemningslag behandles under en meget hurtig og jævn "kagedannelse" af de faste bestanddele, inklusive de finkornede, og den resulterende partikelformede kage transporteres over sigten uden væsentligt tab af finkornede' partikler eller tilstopning.

Slitage vil ikke frembringe ændring af sigteåbningerne i sigten ifølge opfindelsen.

Energiforbruget ved anvendelse af vibrationssigten ifølge opfindelsen vil endvidere være væsentligt mindre end det, der kræves i forbindelse med de konventionelt anvendte apparater, såsom skruedehydratorer, centrifuger og lignende.

6 146119

Endelig vil sigten ifølge opfindelsen anvendt til sit formål have lang levetid.

Vibrationssigten ifølge opfindelsen er sammensat af enkeltenheder bestående af en rammedel og en stort set plan sigte-plade, der monteret i rammen er udspændt i begge plane retninger og består af en flerhed af pulsationsområder og sammenhængende stabilisationsområder, der grænser op til pulsationsområderne.

Pladen er trukket i begge plane retninger til en stort set stiv eller spændt tilstand, og stabilisationsområderne i pladen er positivt fastgjort til rammedelen. Sigtepladen i rammen er et énlaget enhedsstykke, der består af et elastomermateriale. Pulsationsområderne i elastomerpladen består af en mængde stort set identiske diafragmapulsationselementer, der anbragt på linie og mod hinanden frembyder en glat sigteoverflade. Pulsationselementerne strækker sig gennem hele pladens tykkelse og afgrænser en række, indbyrdes adskilte, parallelle slidser mellem de enkelte, mod hinanden grænsende elementer, hvad der muliggør en begrænset, vilkårlig pulserende bevægelse af de fleksible elementer udover den vibrerende bevægelse af hele sigten.

En udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at hver slids i en given række af slidser er anbragt på linie med en tilsvarende slids i enhver af de øvrige rækker.

En anden udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at rammen og pladen har rektangulær form, og at rammen har understøtningsflanger, der strækker sig rundt langs rammens fire sider, hvorhos ikke-slidsede kantpartier på pladen ligger ovenpå og understøttes af flangerne.

En tredie udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at pladen fastholdes af og holdes strakt i rammen ved hjælp af samvirkende gevindskårne organer, der er indlejret i de ikke-slidsede kantpartier på pladen, og som er i indgreb med rammen.

En fjerde udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at pladen yderligere fastholdes af og holdes strakt i rammen ved hjælp af et bindemiddel, som binder de ikke-slidsede kantpartier på pladen til rammen.

En femte udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at rammen har mindst én mellemliggende flange, der forbinder to modstående sider af rammen og stræk- 7 1-46119 ker sig parallelt med de to øvrige modstående sider af rammen, hvorhos et ikke-slidset område på pladen tilvejebragt mellem to rækker af slidser understøttes af den mellemliggende flange.

En sjette udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at hvert pulsationselement har et forhold mellem længde og bredde på ca. 10:1, idet længden af et pulsationselement måles i en retning parallelt med de to slidser, som afgrænser pulsationselementet, og bredden af et pulsationselement er afstanden mellem de to slidser, som afgrænser elementet.

Vibrationssigten ifølge den foreliggende opfindelse forbindes til en vibrerende sigtemekanisme, der opererer ved en bestemt frekvens og bestemt amplitude, som er tilstrækkelig til at frembringe den ønskede yderligere tilfældige frekvenspulserende bevægelse af pulsationselementerne uafhængigt af den af vibratormekanismen inducerede faste vibrerende bevægelse. En væskeopslem-ning af finkornet partikelformet fast materiale, der tilføres den vibrerende sigteplade, passerer hen over pladen i en retning, der stort set er vinkelret på de aflange slidser mellem elementerne, således at elementernes pulserende bevægelse på effektiv måde dræner væsken fra opslemningen, medens den samtidig lader det faste, partikelformede materiale heri danne en sammenhængende masse, som vibratorisk transporteres hen over den glatte og biaxialt udspændte overflade af sigtepladen uden væsentligt tab af det fint partikelformede materiale. Hvis der derudover tilføres en opbrydende vandsprøjtning til den partikelholdige opslemning på sigten, forhindres dannelse af en sammenhængende masse eller frembringes en opsplitning af en sådan, hvorved passage gennem sigten af selektivt finere partikler i opslemningen med en størrelse, der omtrent er så stor som åbningerne i pladen, tillades.

En bedre forståelse af den foreliggende opfindelse vil kunne opnås ud fra den efterfølgende detaljerede beskrivelse og den tilhørende tegning, der viser en udførelsesform for vibrationssigten ifølge opfindelsen, og som belyser måden, hvorpå opfindelsens princip udnyttes.

På tegningen er: fig. 1 et perspektivisk billede af en vibrationssigte ifølge den foreliggende opfindelse med delvist bortskårne dele, og som samtidig viser den måde, hvorpå en væskeformig opslemning afvandes, og 8 146119 kagen af partikelformede faste stoffer føres afsted i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse; fig. 2 et forstørret eksploderet perspektivisk billede af en del af afvandingssigten, der er vist i fig. 1; fig. 3 et forstørret snitbillede set langs linien 3~3 på fig. 2, der viser det nære konfrontationsforhold mellem de enkelte sigteelementer, der ligger overfor hinanden i sigtepladen; fig. 4 et forstørret snitbillede set langs linien 4-4 på fig. 2; og fig. 5 et billede set fra oven af afvandingssigtepladen, og som belyser den uafhængige og tilfældige bevægelse af elementerne i pladen under sigtebehand-lingen.

Idet der nu for de nærmere enkeltheders vedkommende henvises til tegningen, hvor ens henvisningsbetegnelser betegner ens dele på de forskellige figurer, viser fig. 1 en udførelsesform for et sigteapparat 10, hvori principperne ifølge den foreliggende opfindelse benyttes. Apparatet 10 har form af et stort set U-formet overfald, der er skråtstillet, således at det modtager den væskeformede opslemning i den øverste eller løftede ende. Apparatet består af en U-formet ramme 12 med faste oprette sidevægge 14, der er fastgjort I et rumligt adskilt, parallelt arrangement ved hjælp af flere bundbjælkeunderstøtningsorganer 16 og flere tværgående afstivningsorganer 18. En aflang, stort set rektangulær sigte-flade 20 er anbragt på bjælkeunderstøtningsorganerne 16 for rammen 12 og danner bunden i det U-formede overfald, medens en vibrerende motoranordning 22 understøttes af sidevæggene 14 og strækker sig mellem disse omkring midtvejs mellem overfaldets ender. Fortrinsvis anvendes flere enkelte sigteenheder 24 til dannelse af sigte-fladen 20 i sigteapparatet, og de kan være anbragt således, at der tilvejebringes en kontinuert, glat sigteoverflade, eller som en anden mulighed kan de anbringes således, at der frembringes en kaskadevirkning, når opslemningen af fast materiale passerer fra den ene sigtesamling til den næste.

Vibrationsmotoranordningen 22, der er vist på fig. 1, og som er fundet særlig fordelagtig til brug i forbindelse med den 146119 9 foreliggende opfindelse, har en motor, der er konstrueret til at påføre sigtefladen 20 en bevægelse med høj frekvens og lille amplitude. Selvom andre vibrerende mekanismer, både mekaniske og elektriske, kan anvendes, foretrækkes det almindeligvis at anvende en mekanisme, der vil bibringe sigtefladen en gyngende bevægelse med høj frekvens, og i denne forbindelse har de induktionsmotorer med høj hastighed og lille amplitude, der markedsføres af firmaet Derrick Manufacturing Corporation, vist sig at være særligt fordelagtige.

Disse motorer er enheder med stor hastighed, der typisk opererer ved en frekvens på fra ca. 1800 omdr./min. til ca. 3600 omdr./min., selv under betingelser med stor belastning.

Et særligt fordelagtigt træk ved Derrick motoren er den cykliske bevægelse, som den bibringer hele sigtefladen 20 og den partikelformede opslemning, der bæres herpå. Som vist på fig. 1, tilføres opslemningen til den øverste eller løftede ende af den skråtstillede sigteflade 20,og enhedens cykliske bevægelse kaster det i starten tilførte materiale i en fremadgående retning, som om det bevægedes langs den skrå cykliske bane vist med pilen T, idet opslemningen hurtigt spredes over overfladen på sigtepladen. Den med stor hastighed vibrerende mekanisme aktiverer ladningen, således at der frembringes en ekspansion eller hopning af opslemningen, hvorved en hurtig nedsivning af en hovedmængde af den frie væske mod sigtefladen og en efterfølgende passage gennem denne muliggøres. Efterhånden som partiklerne bevæger sig mod midtpunktet af deres fremadrettede bevægelse over sigtefladen, ændrer den kraftige skrå vibrering sig langsomt til en stort set cirkulær bevægelse (se pilen M), og denne bevægelse meddeles ladningen, der da har form af en partikelformet kagemasse. Når kagen nærmer sig udtømningsenden af sigtefladen, er den vibrerende bevægelse her af en sådan beskaffenhed, at materialet kastes bagud som vist med pilen B, på en måde, der i ringe grad hæmmer ladningens fremadrettede bevægelse, medens den kontinuerligt vibrerende kraft påføres denne til sikring af yderligere og fuldstændig fraskillelse af alt frit vand med afvandingssigten.

Som omtalt ovenfor er sigtefladen 20 vist som bestående af flere enkelte sigteenheder 24, der fortrinsvis er anbragt således, at de tilvejebringer en kontinuerlig glat sigteoverflade. Disse stort set rektangulære sigteenheder 24 ifølge den foreliggende opfindelse ses bedst på fig. 2 som værende sammensat af en solid metalramme 30, hvori der er fastgjort en stort set plan sigteplade 32 af 146119 ίο gummilignende elastomermateriale. Rammedelen 30 består af parallelle for- og bagvægge 34, der integrerende er forbundet til et par parallelle sidevægge 36, der er vist som værende lidt højere end væggene 34. En indad fremspringende flange 38 strækker sig integrerende fra væggene 3^*36 på rammen 30 og tilvejebringer understøtning for kanterne på pladen 32. Flere rumligt adskilte understøtningsbånd 40, der er anbragt i samme plan som flangen 38, strækker sig integrerende herfra mellem for- og bagvæggene 34, idet de på linie er anbragt i et indbyrdes parallelt forhold. Båndene 40 er forsynet med forstærkende stænger 42, der rager ned fra disse i hele deres udstrækning, således at de bibringer disse mellemliggende understøtningsorganer en stort set omvendt L-formet tværsnitsform.

De opstående for- og bagvægge 34 på rammen er forsynet med talrige, tætliggende, rumligt adskilte åbninger 46, medens sidevæggene 36 på rammen er forsynet med tilsvarende, tætliggende, rumligt adskilte åbninger 48 for at lette passende udspænding i begge planretnin--ger og fastgørelse af sigtepladen 32 til rammedelen 30.

Den plane sigteplade 32 i sigteenheden 24 er et forholdsvis tykt, pladeformet materiale i ét stykke sammensat udelukkende af et slidmodstandsdygtigt, elastomert eller gummilignende materiale. Sigtepladen 32 kan bedst anskueliggøres som en massiv gummiplade med en tykkelse på ca. 19 mm, der er blevet selektivt opslidset til tilvejebringelse af flere, stort set rektangulære pulsationsområder 50, der er anbragt ved siden af hinanden i et stort set indbyrdes parallelt forhold langs deres længdedimension fortrinsvis ' strækkende sig fra forenden til bagenden af enheden. Massive stabi-lisationsområder 52 og 52' afgrænser og adskiller de rektangulære pulsationsområder 50 og er integrerende forbundet med disse langs deres længdedimension. Som det bedst ses på figurerne 3 og 4, er de massive stabilisationsområder i alt væsentligt i overliggende kontakt med både den indad fremragende flange 38, der støder ind til væggen 34, og understøtningsbåndene 40 i rammen 30. I den ud-- førelsesform, der er vist, er stabilisationsområdet 52*, der støder op til sidevæggene 36, vist som lidt bredere end områderne 52 af hensyn til de særlige fastgørelsesorganer, der benyttes til at fastgøre pladen 32 til rammen 30.

De rektangulære pulsationsområder 50 i sigtepladen består af flere stort set identiske diafragmasigteelementer 54, der er anbragt på linie og tæt mod hinanden. De enkelte elementer strækker sig igennem hele pladens tykkelse og har stort set ensartet bredde 146119 11 i hele deres tykkelse og længde. Disse elementer kan bedst anskueliggøres som tynde strimler, der er dannet i en massiv plade ved tilvejebringelse i begge plane retninger af en flerhed af parallelle slidser af begrænset længde. Åbningerne dannes således uden at fjerne noget materiale fra elastomerpladen. De enkelte pulsationselementer er intimt fastgjort til de resterende, massive, ikke-opslidsede områder af sigtepladen og er integrerende forbundet med stabilisationsområderne 52,52’ ved begge ender af elementerne i pladens fulde tykkelse. Denne udformning kan let tilvejebringes ved på passende måde at opslidse en massiv gummiplade under anvendelse af stållinieknive eller lignende. I virkeligheden er slidserne 56, der er afgrænset af elementerne 54, sædvanligvis så fine, at de ikke er let synlige på sigteoverfladen 58 af pladematerialet, når dette er i sin uspændte hvilestilling.

Som det vil forstås, kan dimensionerne af de forholdsvis store pulsationsområder 50 variere væsentligt afhængig af den særlige anvendelse af sigtepladen. Imidlertid er der blevet opnået gode resultater ved anvendelse af pulsationsområder med en tværdimension på ca. 7,5-20 cm, og typisk ca. 10-15 cm. Slidserne 56, der ender ved stabilisationsområderne, og som forløber vinkelret på disse, har således typisk også en længde på ca. 10-15 cm. Som det vil forstås, vil hoveddimensionen af pulsationsområderne 50 variere med størrelsen af sigtepladen 32 og kan være så kort som 0,3 m eller så lang som ca. 1,8 m eller mere. Typisk vil den gummilignende sigteplade ligge indenfor området fra tilnærmelsesvis 45 til 152 cm fra forende til bagende med flest pulsationsområder 50 med en hoveddimension på ca. 0,6 til 1,2 m.

Den faktiske størrelse af diafragmaelementerne 5^ i hvert pulsationsområde 50 kan variere væsentligt afhængigt af den særlige anvendelse] imidlertid har de almindeligvis et forhold mellem længde og bredde, der typisk ligger fra ca. 10:1 til 60:1, og fortrinsvis omkring 15~50:1. Som det vil forstås, vil længden og bredden af de enkelte diafragmaelementer også afhænge af pladens tykkelse.

Således vil typiske plader med en tykkelse på ca, 1,3 til 3S8 cm have diafragmaelementer 54 med en længde på tilnærmelsesvis 10-15 cm og en bredde på tilnærmelsesvis 0,3 til 0,6 cm. Stabilisationsområderne 52 er typisk ens med hensyn til bredde og er lidt bredere end den understøttende flange 38 og de understøttende bånd 40 og almindeligvis ca. 2,5 cm brede med undtagelse af dem, der grænser mod sidevæggene 36, hvor stabilisationsområderne 52' har en bredde 12 146119 • på ca. 3,8 cm.

Den plane sigteplade 32 er monteret i den stive stålramme 30 fast forbundet med denne og udspændt i begge plane ret- ninger for at forhindre unødig vibrering af pladen og for at bevare den ønskede dimensionsstabilitet for åbningerne under den vibrerende sigtepåvirkning. Sigtepladen er således stramt udspændt i rammen og fast forbundet med denne. Dette kan være opnået på den måde, der er vist på fig. 4 ved forankring af flere forbindelsesorganer 60 i sideåbninger 62 i de sidestabiliserende områder 52’ af pladen med ·. indbyrdes afstand langs disse. Lignende forankrings organer 6 0 er også anbragt i åbninger i periferistabiliseringsområderne 52 overfor for- og bagvæggene 34 i rammen på en sådan måde, at de er på linie med de massive stabilisationsområder 52, der adskiller mod hinanden vendende pulsationsområder 50. Om ønsket kan der yderligere anbringes et passende klæbemiddel 64 mellem de understøttende dele af rammen 30 og de massive stabilisationsområder 52,52’ for at understøtte fastgørelsen af pladen 52 til rammen stort set over hele det indbyrdes kontaktområde. Med gevind forsynede fastgørelsesorganer, såsom maskinskruer 66, der er vist på fig. 4, kan derefter anvendes til i samvirke med forbindelsesorganerne 60 at trække sigtepladen i begge plane retninger mod væggene 34,36 i rammen til den ønskede strammede eller spændte tilstand. Udspændingen af pladen i begge regninger er vigtig af hensyn til dens effektive anvendelse. Denne udspænding af sigtepladen 32 i rammen 30 tilvejebringer den ønskede begrænsede og kontrollerede adskillelse mellem diafragmaelementerne 54. Denne adskillelse er tilstrækkelig, når hele pladen vibreres og diafragmaelementerne frit kan vibrere, - uafhængigt og på tilfældig måde i forhold til vibrationen af hele sigteenheden. F.eks. er for en sigteplade på ca. 0,6 m x 1,2 m den forlængelse, der er nødvendig for at bringe pladen i en udspændt tilstand ca. 7,6 cm i maskin- eller strømretningen fra forside til bagside og ca. 6,3 cm i side- eller tværretningen. Som det vil forstås, er følgelig den rumlige adskillelse mellem tilgrænsende pulsationselementer ubetydelig. Imidlertid er det som vist på fig. 5 tilstrækkeligt, at elementerne 54 indenfor et enkelt . pulsationsområde 50 kan bevæge sig i modsatte retninger på tilfældigt indbyrdes adskilte steder langs dette under den vibrerende bevægelse af sigtefladen 20.

Som anført er sigtepladen 32 et pladelignede organ fremstillet af et gummi eller et gummilignende elastomermateriale med 146119 13 udmærkede slidegenskaber. Det slidmodstandsdygtige elastomermateriale kan være en naturlig eller syntetisk sammensætning, der udviser en durometerhårdhedsværdi på fra ea. 30 til 70. F.eks. kan der anvendes naturlige elastomerer, såsom naturgummi, f.eks. cis-polyisopren eller trans-polyisopren, såvel som syntetiske elastomerer, såsom polychloropren (neopren), P.V.C. og P.V.C.-copolymerer, ethylenpropylenterpolymerer, polyolifater, herunder ehlorsulfoneret polyethylen, butadienstyren eller butadien-aerylonitril copolymerer, isobutyl eller polyurethangummiarter. En af de sædvanligvis foretrukne elastomerer er imidlertid en specielt behandlet naturgummi, der er vulkaniseret, og som er kommercielt tilgængelig under handels-. ® betegnelsen Lmatex . Som nævnt kan der anvendes andre elastomermaterialer, der udviser lignende slidmodstandsdygtige egenskaber.

Med den hidtil ukendte og forbedrede sigtefladekonstruktion og afvandingsteknik ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes ikke alene en oscillering af sigten med en forudbestemt frekvens, men tillige en kombination af en tilfældig frekvenspulserende virkning på en række steder over sigten til hurtig og let afvanding og "kagedannelse" af de faste stoffer i den partikelhol-dige opslemning, herunder det meget fine materiale, og transport af den resulterende, partikelformede kage hen over sigten uden væsentligt tab af sådanne meget fine partikler i denne.

Under drift er sigtepladeenheden 24, der er omtalt ovenfor, fortrinsvis monteret indenfor en sigteflade 20, således at diafrag-maelementerne 54 er på linie i en retning, der er vinkelret på op-slemningens bevægelsesretning hen over sigteoverfladen 58. Idet opslemningen bevæger sig over overfladen, har diafragmaelementerne 54 en tendens til at bevæge sig kraftigt ind og ud i en retning, der stort set er parallel med bevægelsesretningen for opslemningen (se fig. 5). Dette muliggør, at opslemningen afvandes hurtigt og danner en kage, der bevæger sig hen over overfladen, uden at partikler afslides fra denne, og uden afspærring eller tilstopning af sigteoverfladen. Endvidere tilvejebringer sigten en højst effektiv fjernelse af frit vand fra opslemningen uden væsentligt tab af meget fint materiale.

Selv om den af plader sammensatte sigte ifølge den foreliggende opfindelse og dens virkemåde ikke er begrænset til nogen speciel teori, antages det, at de kræfter, der primært er ansvarlig for den højst effektive virkning, ikke alene omfatter tyngekraften, men også en stor lodret hastighedskomponent modsat tyngdekraften, 14 146119 der meddeles begyndelsesopslemningen af vibratormekanismen, når den komme i kontakt med sigten. Denne påvirkning bevirker, at opslem-ningsmassen ekspanderer og muliggør, at det frie vand trænger ned gennem laget af fast materiale til sigteoverfladen, hvor sugning og positive fortrængningskræfter forårsaget af den harmoniske og tilfældige bevægelse af diafragmaelementerne 54 hurtigt fjerner væsken. Når blandingen af faste stoffer og vand i opslemningen f.eks. tilføres den vibrerende sigteflade 20, aktiveres den straks af sigte-mekanismens og rammens vibration med høj frekvens og lille amplitude. Dette påvirker opslemningen med en lodret opadrettet opbrydende kraftkomponent, der får det løse konglomerat af finkornet fast stof og vand til at springe op og ekspandere over sigteoverfladen. Den resulterende aktivering af opslemningen danner tilstrækkeligt med åbninger i massen til, at frit vand ved hjælp af tyngdekraften kan sive ned mod overfladen af sigten. Samtidig har diafragmaelementerne 54, der vibrerer eller bevæger sig sammen med sigteenheden ved den fastsatte frekvens, der typisk er mellem 1800 og 3600 perioder eller omdrejninger pr. minut, en tendens til at bevæge sig forholdsvis uafhængigt af hele sigteenhedens bevægelse. Sidstnævnte bevægelse af elementerne 54 er en tilfældig og harmonisk bevægelse i planet for pladen 32 mod og bort fra hinanden. Denne vandrette bevægelseskomponent for diafragmaelementerne lettes selvfølgelig gennem den elastomere beskaffenhed af det materiale, der er anvendt i sigte-pladen og bevirker hurtig åbning og lukning af slidserne 56 mellem elementerne, således at der hurtigt dannes hulrum eller isolerede vakuum-"pletter", hver gang der indtræffer en sådan åbning. Vakuumtilstanden eller -kraften fungerer som en sugekraft, der trækker det vand ind i åbningen, der er sivet ned, og som har en tendens til at koncentrere sig nær sigteoverfladen 58.

Som det vil forstås, åbner diafragmaelementerne 54 sig ikke alene hurtigt, hvorved en tilfældig vakuumtilstand hen over sigteoverfladen 58 frembringes, men de har også en tendens til at lukke hurtigt, når delene bevæger sig mod hinanden. Som følge heraf fortrænges eller udstødes den væske og/eller luft, der er trukket ind i rummet mellem elementerne 54 fra åbningen enten opefter eller nedefter den vej, der frembyder den mindste modstand. Da opslemningen eller laget af materiale oven på sigteoverfladen i samlingen har en tykkelse på ca. 5 cm eller mere, fortrænges væske og indesluttet luft fortrinsvis nedefter gennem sigtepladen. Det er et vigtigt træk ved denne horisontale eller plane åbnings- og luknings 146119 15 virkning af elementerne, at hovedmængden af frit vand hurtigt fjernes fra opslemningen,og i virkeligheden drænes det væk på mindre end 1/4 af bevægelsesvejen for materialet hen over længden af sigte-fladen 20. Dette påvirker igen den hurtige dannelse af en våd eller fugtig "kage", der indeslutter de meget fine, faste stoffer i sine hulrum, og forhindrer, at disse fine stoffer bliver vasket ud gennem sigteåbningerne med vandet. Endvidere tillader den hurtige åbning og lukning af elementerne ikke, at partikler bliver fastkilet mellem disse og således forårsager tilstopning og afspærring af sigte-fladen. I virkeligheden vil enhver fin partikel, der når ind i en spalteåbning, omgående blive vasket gennem, når den horisontale bevægelse af elementerne får den til at åbne igen.

Fraværet af tilstopning og afspærring er af væsentlig betydning ved en afvandingssigtebehandling, og det har hidtil været et meget almindeligt og bekosteligt driftsproblem ved alle kendte sigtetyper i forbindelse med håndtering af faste, fine stoffer.

I virkeligheden har problemet været af et sådant omfang, at det har begrænset anvendelsen af vibrationssigter ved afvanding af fine partikler. Virkemåden for den hidtil ukendte og forbedrede sigte ifølge den foreliggende opfindelse overvinder ikke alene dette problem, men den er endvidere enestående med hensyn til evne til at arbejde ved væsentlig større tilførselshastighed. Faktisk har den foreliggende opfindelse forøget kapaciteten for driften af en typisk sigte til afvanding af en opslemning af finkornet fast stof med så meget som 10 gange fra ca. 10 til 15 tons pr. time til ca.

125 tons pr. time med ækvivalent effekt.

Et bemærkelsesværdigt lavt energiforbrug er en anden fordel ved den foreliggende opfindelse. Et typisk eksempel fås ved sammenligning af den foreliggende opfindelse med konventionelle midler. Ved afvanding af en sandopslemning omfattende 100 tons faste stoffer pr. time med det formål at frembringe et af-vandet sandprodukt indeholdende tilnærmelsesvis 15# fugtighed vil en dehydrator af skruetypen kræve en motor på 15 hk og afgive et produkt med større fugtighed indeholdende ca. 18# fugtighed, medens en vibrationscentrifuge eller række af centrifuger vil kræve omkring 100 hk for at frembringe et produkt med en 15#'s fugtighed.

For at opnå den samme afvanding kræver et vibrationssigteapparat med en sigteflade ifølge den foreliggende opfindelse mindre end 1 hk, typisk 3/4 til 1 hk.

16 146119

Som nævnt bevirker den hurtige dannelse af den delvist afvandede kage en indeslutning af de meget fine faste partikler, der ellers ville blive vasket gennem sigteåbningerne, hvis de faste stoffer forblev i en mere flydende tilstand i en længere periode.

I denne forbindelse er det blevet konstateret, at sigteenheden ifølge den foreliggende opfindelse også kan anvendes til adskil-elses- eller sorteringsoperationer i området fra 2 mm ned til ea. 0,3 mm, - blot ved i ringe omfang at modificere den ovenfor omtalte driftsteknik. Dette er blevet opnået ved at rette en kontinuerlig vandstråle mod de øvre dele af sigtefladen for at forhindre den hurtige kagedannelse, der er omtalt ovenfor, og bevare en fortyndet opslemning over en større del af bevægelsen hen over sigtefladen. Denne besprøjtning, der tilføres ovenpå opslemningen, vil have en tendens til at drive de fine partikler ned mod sigte-overfladen på sigteenheden, hvor de vil blive trukket gennem sigte-pladen sammen med vandet og således frembringe en størrelsesadskillelse af materialet. De fine partikler kan derefter afvandes under anvendelse af en tilsvarende sigte uden den kontinuerlige vandstråle. En sådan sigtningsbehandling er særlig fordelagtig ud fra et økonomisk synspunkt i betragtning af det forhold, at fine sigter af trådnet- eller stangtypen hidtil har været nødvendige for at tilvejebringe den ønskede adskillelse, og den elastomere sigteplade vil typisk holde fra 20 til 50 gange længere end en sådan trådnet-sigte. Endvidere forøges størrelsen af åbningerne i en sådan fin trådsigte eller stangsigte hurtigt ved sigtningen, medens sliddet på overfladen af sigteenheden ifølge den foreliggende opfindelse ikke i væsentlig grad ændrer størrelsen af åbningerne i sigten.

Ved anvendelse af sigten ifølge den foreliggende opfindelse undgås endvidere tilstopning og afspærring af sigtefladen.

Claims (7)

166119 17 Patentkrav.

1. Vibrationssigte til fjernelse af vand fra en vandig op-slemning indeholdende finkornede faststofpartikler., hvilken vibrationssigte omfatter en i hovedsagen plan og glat sigteplade (32) af. et elastomert materiale monteret i en sigteramme (30) og forsynet med parallelle og i rækker anbragte slidser (56) strækkende sig gennem pladens tykkelse og med mellemliggende pulsationselementer (54), kendetegnet ved, at sigtepladen (32) består af kun ét lag elastomert materiale, og at den holdes biaxialt udspændt i sigterammen (30).

2. Sigte ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hver slids (56) i en given række af slidser er anbragt på linie med en tilsvarende slids (56) i enhver af de øvrige rækker.

3· Sigte ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at rammen (30) og pladen (32) har rektangulær form, og at rammen (30) har understøtningsflanger (38), der strækker sig rundt langs rammen (30’s) fire sider, hvorhos ikke-slidsede kantpartier (52’) på pladen (32) ligger ovenpå og understøttes af flangerne (38).

4. Sigte ifølge krav 3, kendetegnet ved, at pladen (32) fastholdes af og holdes strakt i rammen (30) ved hjælp af samvirkende gevindskårne organer (60,66), der er indlejret i de ikke-slidsede kantpartier (52') på pladen (32), og som er i indgreb med rammen (30).

5· Sigte ifølge krav 4, kendet egnet ved, at pladen (32) yderligere fastholdes af og holdes strakt i rammen (30) ved hjælp af et bindemiddel, som binder de ikke-slidsede kantpartier (52') på pladen (32) til rammen (30).

6. Sigte ifølge et hvilket som helst af kravene 3-5, kendetegnet ved, at rammen (30) har mindst én mellemliggende flange (40), der forbinder to modstående sider af rammen (30) og strækker sig parallelt med de to øvrige modstående sider af rammen (30), hvorhos et ikke-slidset område (52) på pladen tilvejebragt mellem to rækker af slidser (56) understøttes af den mellemliggende flange (40).

7. Sigte ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert pulsationselement (54) har et forhold mellem længde og bredde på ca. 10:1, idet længden af et pulsationselement (54) måles i en retning parallelt med de to slidser (56), som afgrænser pulsationselementet, og bredden af