EP0311714B1

EP0311714B1 - Waschanlage

Info

Publication number: EP0311714B1
Application number: EP87118039A
Authority: EP
Inventors: Werner Ries; Rüdiger Schumann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-12-05
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2007-12-05
Also published as: EP0311714A3; ATE109028T1; EP0311714A2; DE8713823U1; DE3750295D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschanlage für Waschgut, insbesondere mit Verunreinigungen behafteten oder durchsetzten Kies, mit einem Waschtrog, dem das Waschgut zuführbar ist und in dem das Waschgut in einer Waschlauge, vorzugsweise Wasser, bewegt wird, und mit einem dem Waschtrog zur Entnahme des Waschguts nachgeschalteten Behälter, dessen Boden tiefer liegt als der des Waschtrogs und in dem ein Förderrad angeordnet ist, mittels dessen das Waschgut zusammen mit dem entnommenen Wasser und gegebenenfalls im Wasser schwimmenden Schwebeteilchen, insbesondere Feinsand, durch Drehung des Förderrads zu dessen höchstem Umfangspunkt und von dort auf eine Austragvorrichtung, eine Rutsche oder eine Entwässerungsvorrichtung förderbar ist.
Eine solche Waschanlage ist aus der DE-B-11 42 801 bekannt. Die Waschanlage hat einen wassergefüllten Waschtrog, in dem die schwere Fraktion des Waschguts zu Boden sinkt, während die abschwemmbaren Bestandteile aufschwimmen und abgeschwemmt werden. Die schwere Fraktion wird mit einer Förderschnecke durch den Waschtrog transportiert und durch eine bodennahe Öffnung am Trogende im Fallstrom in einen Behälter ausgegeben, in dem ein Schaufelrad arbeitet. Das Schaufelrad hat über den Umfang verteilte einzelne Schaufeln, die Waschgut aus dem Behälter baggern und vom höchsten Umfangspunkt des Schaufelrads in eine Rutsche ausgeben, die zur Entwässerung einen perforierten Boden hat.
Mit dem Materialaustrag durch eine bodennahe Öffnung des Waschtrogs in dem Behälter, in dem das Schaufelrad arbeitet, geht eine beträchtliche Wasserdurchflußrate einher. Das Fördern mit einem Schaufelrad, das über den Umfang versetzt einzelne Schaufeln hat, führt zu einem nachteiligen diskontinuierlichen Materialfluß. Grobkörniges Waschgut läßt sich nur schwer mit einem Schaufelrad fördern, da die Schaufeln daran verkanten und einem hohen Verschleiß unterliegen. Das führt zu kurzen Standzeiten und unerwünschten Betriebsausfällen. Wegen des hohen Laufwiderstands beim Verkanten des Schaufelrads ist die zu installierende Antriebsleistung hoch.
Aus der FR-A-22 50 575 und DE-A-21 26 936 sind hohlradähnliche Materialförderer für Waschanlagen bekannt. In der EP-A-0 224 920 ist die Maßnahme angedeutet, am Ende des Waschtrogs eine durch eine Trennwand abgeteilte Kammer vorzusehen, in der gewaschenes Waschgut aufgestaut werden soll. Das Waschgut soll der Kammer mittels eines Schrabbers oder Schaufelbaggers entnommen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Waschanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen geringen Verschleiß und einen konstanten Materialfluß bei niedriger zu installierender Antriebsleistung auszeichnet und bei der Reinigung von mit lehmigen und tonigen Bestandteilen behaftetem Kies dank einer niedrigen Wasserdurchflußrate im Waschtrog eine Schwertrübe zu erzeugen ermöglicht, deren spezifisches Gewicht größer als 1 und die zum Abschwemmen von Verunreinigungen daher besonders gut geeignet ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Waschanlage der genannten Art dadurch gelöst, daß der Behälter oberhalb des Wasserspiegels in dem Waschtrog eine Zuführöffnung aufweist, die mit einer Auslaßöffnung oberhalb des Wasserspiegels in einer der Wände im Endbereich des Waschtrogs korrespondiert, und daß das Förderrad ein Hohlrad ist, das an seinem inneren Umfang Taschen zur Aufnahme des Waschguts hat.
Durch die Anordnung der Auslaß- bzw. Zuführöffnung oberhalb des Wasserspiegels in dem Waschtrog wird ein Materialstau in dem Waschtrog erzeugt, der eine niedrige Wasserdurchflußrate zur Folge hat und bei der Reinigung von mit lehmigen und tonigen Bestandteilen behaftetem Kies die erwähnte Schwertrübe zu erzeugen ermöglicht. In dem Hohlrad stellt sich ein hoher Material- und Wasserstand ein, der gewährleistet, daß das Waschgut abgebremst in das Hohlrad herabfällt und weder Beschädigungen noch nennenswerten Verschleiß verursacht. Das Material gelangt unmittelbar in die Taschen, die an der inneren Peripherie des Hohlrads ausgebildet sind. Daher besteht keine Gefahr eines Verkantens. Das Hohlrad läuft reibungsarm mit geringer zu installierender Antriebsleistung, und es wird ein kontinuierlicher Materialaustrag erreicht.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Hohlrad an seinem Umfang Schlitze aufweist, in die Bleche gesteckt werden können, die zusammen mit einem schmalen Seitenwandstreifen des Hohlrads die Taschen bilden. Diese Weiterbildung erleichtert das Auswechseln verschlissener Taschen erheblich und hat nur eine sehr kurze Stillstandzeit der Waschanlage während des Auswechselns der Bleche zur Folge.
Spezielle Anordnungen des Hohlrads in Bezug auf den Waschtrog und dessen Waschwelle sind in abhängigen Ansprüchen angegeben. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung betreffen den Antrieb der Waschwelle und des Hohlrads durch getrennte Antriebe, die durch eine Hohlwelle geführt werden können, oder durch ein Verstellgetriebe.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:

Figur 1: eine Waschanlage nach einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt;
Figur 2: einen Querschnitt durch die Waschanlage gemäß Figur 1 entlang der Linie I-I;
Figur 3: eine Waschanlage nach einem zweiten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt;
Figur 4: einen Querschnitt durch die Waschanlage gemäß Figur 3 entlang der Linie III-III;
Figur 5: eine Waschanlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt; und
Figur 6: eine Draufsicht auf die Waschanlage gemäß Figur 5.

Die Waschanlage gemäß Figur 1 und 2 weist einen Waschtrog 10 auf, in welchem das Waschgut von seinen Verunreinigungen getrennt und gewaschen wird. Der Waschtrog 10 ist nach oben offen und besitzt senkrechte Seitenwände. In seiner Mittelachse ist eine Waschwelle 11 angeordnet, die mit radial abstehenden Schwertern 12 bestückt ist. In dem in Förderrichtung gesehen vorderen Bereich des Waschtroges 10 befindet sich in seinem unteren Teil bei 13 ein Wasserzulauf und über dem Waschtrog 10 bei 14 eine Zuführvorrichtung für das zu waschende Waschgut. Die Waschwelle 11, die in einem vorderen Lager 15 und einem hinteren Lager 16 gelagert ist, wird von einem Elektromotor 17 angetrieben. Die Waschwelle 11 ragt am hinteren Ende des Waschtroges 10 aus diesem heraus und trägt auf diesem herausragenden Endstück ein Hohlrad 18, das sich in einem taschenförmigen Behälter 19 dreht, dem Waschtrog 10 also in Förderrichtung des Waschguts gesehen nachgeschaltet ist.
Das Hohlrad 18 besteht aus einem Umfangsblech 20, an das seitlich schmale Seitenwandblechstreifen 21 angrenzen, die zusammen mit Blechen 22 Taschen für die Förderung des gewaschenen Waschguts bilden. Die Bleche 22 sind in Schlitze im Umfangsblech 20 eingesteckt und dort festgelegt. Sie können in unterschiedlichen Winkellagen in das Umfangsblech 20 eingesteckt werden, so daß sich unterschiedliche Richtungen für die Öffnung der Taschen ergeben. Das Hohlrad 18 stützt sich durch Speichen 23 auf der Waschwelle 11 ab.
Der Behälter 19 weist auf seiner zum Waschtrog 10 weisenden Seitenwand 24 oberhalb des bei 25 angedeuteten Wasserspiegels im Waschtrog 10 eine Zuführöffnung 26 auf, die mit einer Auslaßöffnung 27 in der Endwand des Waschtroges 10 korrespondiert. Durch diese beiden Öffnungen 26 und 27 kann das am Ende des Waschtroges 10 aufgestaute, gewaschene Waschgut zusammen mit einer Teilmenge des Waschwassers in das Hohlrad 18 fallen, so daß es die gerade am unteren Umfangsbereich des Hohlrades 18 angelangten Taschen füllt. Durch das mitfallende Wasser wird das Waschgut in seiner Fallbewegung abgebremst, so daß es mit stark verminderter Geschwindigkeit in die Taschen fällt.
Bei Drehung des Hohlrades 18 wandern die gefüllten Taschen nach oben und entleeren sich im oberen Umfangsbereich des Hohlrads 18 auf eine Austragevorrichtung 28, eine Rutsche oder eine Entwässerungsvorrichtung, die durch eine Austragöffnung 29 in der vom Waschtrog 10 wegweisenden Seitenwand 30 des Behälters 19 bis unter die Taschen ragt, so daß das Waschgut aus den Taschen auf die Austragevorrichtung 28, die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung fällt. Die Austragevorrichtung 28 fördert das gewaschene Waschgut zusammen mit einem Restwasseranteil auf ein Förderband 32. Die Austragevorrichtung 28 stützt sich über Gummipuffer oder Federbeine 33 auf einem Gerüst 34 ab und wird durch Vibratoren 35 gerüttelt, so daß das Waschgut auf ihr vorwärts wandert. Die Austragevorrichtung 28 kann auch als Siebmaschine ausgebildet sein, die das Waschgut von dem Restwasser trennt, oder als Entwässerungsvorrichtung, so daß sich eine gesonderte Siebmaschine erübrigt. Das vom Waschgut getrennte Wasser kann dem Waschtrog 10 zugeführt werden.
Die Drehzahl der Waschwelle 11 beträgt zweckmäßigerweise 15 Umdrehungen / min. Durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Verstellgetriebe kann diese Drehzahl aber auch in Abhängigkeit von der Art und Größe des Waschguts verändert werden. Falls das Hohlrad 18 nicht direkt auf der Waschwelle 11 sitzt, sondern über ein Getriebe oder einen eigenen Antrieb angetrieben wird, liegt seine Drehzahl in der gleichen Größenordnung, je nach der Menge des abzutransportierenden gewaschenen Waschguts.
Vorteilhafterweise sind am Umfang des Hohrades 18 vierundzwanzig gleich große Taschen in gleichen Abständen angeordnet. Auch die Anzahl der Taschen kann in Abhängigkeit von der Art und Größe des Waschguts variiert werden. Insbesondere kann der Öffnungswinkel der Taschen durch die Winkellage der Bleche 22 den Erfordernissen angepaßt werden.
Die Waschanlage gemäß Figur 3 und 4 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, daß die Austragevorrichtung 28 nicht in Verlängerung des Waschtrogs 10 und des Hohlrads 18 angeordnet it, sondern auf der entgegegesetzten Seite des Hohlrads 18 über dem Waschtrog 10. Dadurch wird an Baulänge für die Gesamtanlage eingespart und die Rückführung des Wassers in den Waschtrog 10 vereinfacht. Alle übrigen Teile der Anlage bleiben unverändert. Sie sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel versehen. Die Taschen des Hohlrads 18 weisen eine geänderte Öffnungsneigung auf.
Selbstverständlich entfällt die in der vom Waschtrog 10 wegweisenden Seitenwand 30 des Behälters 19 angeordnete Austragöffnung 29. Die Austragöffnung 29 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der Zuführöffnung 26 in der zum Trog weisenden Seitenwand 24 des Behälters 19 zusammengefaßt. Von der Austragevorrichtung 28 wird das gereinigte Waschgut auf ein quer über den Waschtrog 10 verlaufendes Transportband 40 gefördert.
Will man die Waschwelle 11 und das Hohlrad 18 mit unterschiedlichen Drehzahlen antreiben, so kann man entweder zwei getrennte Antriebe hierfür vorsehen oder die Waschwelle 11 als Hohlwelle ausbilden, durch die eine getrennte Antriebswelle für das Hohlrad 18 geführt ist. Das Hohlrad 18 kann jedoch auch über ein Verstellgetriebe mit der Waschwelle 11 verbunden werden. Dann empfiehlt es sich, die Achse des Hohlrads 18 gegenüber der Waschwelle 11 des Waschtrogs 10 in der Höhe versetzt anzuordnen, was im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels die Anordnung der Austragevorrichtung 28 über dem Waschtrog 10 erleichtert, wenn durch das höher gesetzt Hohlrad 18 mit dem Behälter 19 mehr Platz für die Anordnung der Zuführ- und Auslaßöffnung 26 und 27 zur Verfügung steht.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 und 6 ist die Baulänge der Waschanlage dadurch reduziert, daß das Hohlrad 18 zusammen mit seinem Behälter 19 seitlich neben dem Endbereich des Waschtrogs 10 und im wesentlichen in einer Ebene parallel zu der Waschwelle 11 angeordnet ist. Die Anordnung der Zuführ- und Auslaßöffnung 26 und 27 in der zu dem Waschtrog 10 weisenden Seitenwand 24 des Behälters 19 entspricht derjenigen im zweiten Ausführungsbeispiel. Die vom Waschtrog 10 wegweisende Seitenwand 30 des Behälters 19 ist also hier, wie im zweiten Ausführungsbeispiel, vollständig geschlossen. Die Austragevorrichtung 28 ist im dritten Ausführungsbeispiel in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
Zweckmäßigerweise ist die Unterseite des Behälters 19 als Klappe ausgebildet, die nach unten öffenbar ist, so daß Waschgut, das neben die Taschen gefallen ist, leicht entfernt werden kann.
Enthält das von der Austragevorrichtung 28 und/oder der nachgeschalteten Siebmaschine abfließende Wasser Schwebeteilchen aus dem Reinigungsprozeß des Waschguts, so kann dieses abfließende Wasser zusammen mit den Schwebeteilchen auch einem in der Zeichnung nicht dargestllten Rückgewinnungstrog zugeführt werden.
Die Waschanlage nach den Ausführungsbeispielen eignet sich in dieser Form besonders zur Reinigung von Kies von seinen lehmigen und tonigen Bestandteilen. Diese lehmigen und tonigen Bestandteile bilden im Waschtrog 10 zusammen mit dem Wasser eine Schwertrübe, deren spezifisches Gewicht größer als 1 ist. Das hat zur Folge, daß auch sehr stark gewässertes Holz, das mit dem Kies in den Waschtrog 10 gelangt ist, an der Oberfläche des Waschwasser schwimmt und auf diese Weise leicht entfernt werden kann.
Als weitere Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäße Waschanlage werden beispielhaft die Reinigung von Kohle, Schlacken und Mineralien genannt.

Claims

Waschanlage für Waschgut, vorzugsweise mit Verunreinigungen behafteten oder durchsetzten Kies, mit einem Waschtrog (10), dem das Waschgut zuführbar ist und in dem das Waschgut in einer Waschlauge, vorzugsweise Wasser, bewegt wird, und mit einem dem Waschtrog (10) zur Entnahme des Waschguts nachgeschalteten Behälter (19), dessen Boden tiefer liegt als der des Waschtrogs (10) und in dem ein Förderrad (18) angeordnet ist, mittels dessen das Waschgut zusammen mit dem entnommenen Wasser und gegebenenfalls im Wasser schwimmenden Schwebeteilchen, insbesondere Feinsand, durch Drehung des Förderrads (18) zu dessen höchstem Umfangspunkt und von dort auf eine Austragvorrichtung (28), eine Rutsche oder eine Entwässerungsvorrichtung förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (19) oberhalb des Wasserspiegels (25) in dem Waschtrog (10) eine Zuführöffnung (26) aufweist, die mit einer Auslaßöffnung (27) oberhalb des Wasserspiegels in einer der Wände (24) im Endbereich des Waschtrogs (10) korrespondiert, und daß das Förderrad ein Hohlrad (18) ist, das an seinem inneren Umfang Taschen zur Aufnahme des Waschguts hat.
Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) bis auf die Seitenwände seiner Taschen an seinen beiden Seitenflächen offen ist und sich in einem taschenförmigen Behälter (19) dreht, der je nach Erfordernis an einer seiner beiden Behälterseitenwände (24, 30) oder beiden Öffnungen (26, 29) für die Zuführung oder Austragung des Waschgutes aufweist.
Waschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Behälters (19) öffenbar ist.
Waschanlage für Waschgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Waschtrog (10) eine in seiner Längsachse verlaufende Waschwelle (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) am Ende des Waschtrogs (10) auf einer Verlängerung des Waschwelle (11) sitzt, daß die vom Waschtrog (10) wegweisende Behälterseitenwand (30) eine Austragöffnung (29) im oberen Bereich und die zum Waschtrog (10) weisende Behälterseitenwand (24) die Zuführöffnung (26) aufweist, wobei die Endwand des Waschtrogs (10) die zu der Zuführöffnung (26) der Behälterseitenwand (24) korrespondierende Auslaßöffnung (27) aufweist, und daß die Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung durch die Austragöffnung (29) bis unter die Taschen ragt, so daß das Waschgut aus den Taschen auf die Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung fällt.
Waschanlage für Waschgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Waschtrog (10) eine in seiner Längsachse verlaufende Waschwelle (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) am Ende des Waschtrogs (10) auf einer Verlängerung der Waschwelle (11) sitzt, daß die vom Waschtrog (10) wegweisende Behälterseitenwand (30) vollständig und die zum Waschtrog (10) weisende Behälterseitenwand (24) bis auf eine Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) oberhalb des Wasserspiegels im Waschtrog (10) geschlossen ist, wobei die Endwand des Waschtrogs (10) die zu der Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) des Hohlrads (18) korrespondierende Auslaßöffnung (27) aufweist, und daß durch die Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) die Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung gbis unter die Taschen ragt, so daß das Waschgut aus den Taschen auf die über dem Waschtrog (10) angeordnete Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtun fällt.
Waschanlage für Waschgut nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Hohlrads (18) gegenüber der Waschwelle (11) des Waschtrogs (10) in der Höhe versetzt verläuft.
Waschanlage für Waschgut nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Waschtrog (10) eine in seiner Längsachse verlaufende Waschwelle (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) seitlich neben dem Endbereich des Waschtrogs (10) im wesentlichen in einer Ebene parallel zu der Waschwelle (11) angeordnet ist, daß die vom Waschtrog (10) wegweisende Behälterseitenwand (30) vollständig und die zum Waschtrog (10) weisende Behälterseitenwand (24) bis auf eine Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) oberhalb des Wasserspiegels im Waschtrog (10) geschlossen ist, wobei eine Seitenwand des Waschtrogs (10) die zu der Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) des Hohlrads (18) korrespondierende Auslaßöffnung (27) aufweist, und daß durch die Zuführ- und Austragöffnung (26, 29) die Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung bis unter die Taschen ragt, so daß das Waschgut aus den Taschen auf die über dem Waschtrog (10) angeordnete Austragevorrichtung (28), die Rutsche oder die Entwässerungsvorrichtung fällt.
Waschanlage für Waschgut nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwelle (11) und das Hohlrad (18) durch getrennte Antriebe angetrieben sind.
Waschanlage für Waschgut nach einem der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwelle (11) als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die eine getrennte Antriebswelle für das Hohlrad (18) geführt ist.
Waschanlage für Waschgut nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) über ein Verstellgetriebe mit der Waschwelle (11) verbunden ist.
Waschanlage für Waschgut nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) ein Umfangsblech (20) mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Einstecköffnungen, vorzugsweise Schlitzen, aufweist, in die die Taschen einsteckbar sind.
Waschanlage für Waschgut nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (18) an seinem äußeren Umfang angrenzende schmale Seitenwandstreifen (21) aufweist, die zusammen mit in die Einstecköffnungen eingesteckten Blechen (22) die Taschen bilden.
Waschanlage für Waschgut nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (22) in unterschiedlichen Winkellagen in das Umfangsblech (20) einsteckbar und arretierbar sind.
Waschanlage für Waschgut nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Austragevorrichtung (28), der Rutsche oder der Entwässerungsvorrichtung abfließende Wasser und die Schwebeteilchen einem Rückgewinnungstrog zuführbar sind.