EP0482683B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngrösse - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngrösse Download PDF

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EP0482683B1
EP0482683B1 EP91202266A EP91202266A EP0482683B1 EP 0482683 B1 EP0482683 B1 EP 0482683B1 EP 91202266 A EP91202266 A EP 91202266A EP 91202266 A EP91202266 A EP 91202266A EP 0482683 B1 EP0482683 B1 EP 0482683B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cushion
discharge
saddle
edge
discharge edge
Prior art date
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Application number
EP91202266A
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English (en)
French (fr)
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EP0482683A1 (de
Inventor
Gert Schuster
Romuald Hartmann
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GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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Publication date
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    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/10—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices using momentum effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/003—Separation of articles by differences in their geometrical form or by difference in their physical properties, e.g. elasticity, compressibility, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/04—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices according to size

Definitions

  • the invention relates to methods and devices for separating a bulk material flow into fractions with different grain sizes.
  • Bulk material flows with a wide grain band range must in many cases be separated into fractions with coarser grain band ranges and fractions with finer grain band ranges, whereby the fractions can be treated separately or a fraction can be treated separately and then combined with the other fraction.
  • a device for separating a bulk material stream consisting of iron ore pellets, coal, ash, lime and pellet fragments which consists of an inclined chute with several shoulders and which has a gap between the last stage.
  • the individual components of the bulk material flow on the slide experience an acceleration that depends on the respective frictional resistance, so that the throwing parabola of the material resulting from the speed at the end of the slide transports the pellets over the gap while all other components fall into the gap.
  • the material components are pre-separated at the individual stages.
  • several chutes can be connected in series, each with a gap. This device allows a satisfactory separation only for materials with very different shapes, grain sizes and properties and with a small amount of feed on the chute. In addition, the chute is heavily worn.
  • screening devices are generally used for separating bulk material flows.
  • An example is the crushing of sintered material after it has been thrown off the traveling grate and after it has been crushed in the spiked crusher, whereby to relieve the roller crusher - in the oversize grain is crushed to the desired size for use in the blast furnace - the undersize grain is screened beforehand and then the two fractions are reunited will.
  • the sieves or grates of the sieving stations have to be driven, have large sieve areas corresponding to the large amounts of material and are subject to heavy wear. This means that complex maintenance work is required and the service life of the system is limited.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus which enables a separation of any bulk material flow in fractions of different grain size with the least possible equipment, wear and maintenance.
  • a material cushion is propped up from the discharge edge at the angle of repose of the material, the surface of which forms a material broadening surface, the throwing parabola of the freely falling bulk material flow onto the material broadening Surface meets, in the freely falling, widened material flow, a saddle-shaped divider - consisting of a base with a convex-circular-shaped front discharge edge and a concave-circular-shaped rear discharge edge and a material cushion bulging away from the discharge edges under the angle of repose of the material with a parallel to the discharge edges
  • Comb - is arranged so that a coarser fraction on the front of the material cushion slides down to the convex discharge edge, is widened and thrown off, and that a finer fraction on the back of the material cushion slides down and is thrown off to the concave discharge edge.
  • the base of the material broadener consists of a sheet that can be arranged horizontally, partly horizontally and partly at an angle to the horizontal or entirely at an angle to the horizontal. If the angle to the horizontal is greater than the slope angle of the material, then a thin, upwardly protruding sheet metal strip must be arranged on the discharge edge, from the upper edge of which the material cushion is exposed.
  • This sheet metal strip is also preferably applied to a horizontal or slightly inclined base and serves to protect the edge of the base and to evenly form the material cushion.
  • the convex, circular arc-shaped discharge edge of the underlay lies at the front in the conveying direction of the material.
  • the term "circular arc" includes an arc or polygonal formation.
  • the back of the material expander can be formed by a vertical wall that is attached to the base.
  • the material broadener is arranged in the parabola of the material that is thrown off by a conveyor.
  • an arcuate segment of a pouring cone is formed on the base by embossing the material on the base at the angle of repose of the material starting from the discharge edge.
  • the ridge of the pouring cone runs parallel to the discharge edge of the base in the width of the material stream that hits it.
  • the underlay is either made so wide that the material cushion that slopes away to the sides does not fall off, or a vertical wall is arranged on the underlay on each side.
  • the surface of the cone forms the Material broadening area.
  • the stream of material falling on it is widened from the width of its impact point to the width of the discharge edge.
  • the sliding material stream becomes thinner, the coarser pieces no longer float on the finer material, so that the different grain size fractions can be released from the bulk material structure and develop their own mass and energy and acceleration.
  • a greater segregation range is achieved in the discarded material flow.
  • the stream of material thrown off by the material broadener hits a saddle-shaped divider, which is arranged in the throwing parabola.
  • this saddle-shaped divider is designed like the material widener.
  • its backing also has a concave-circular rear discharge edge on the rear side.
  • an arcuate segment of a pouring cone is formed on the base by embossing the material at the embankment angle of the material, starting from the front and from the rear discharge edge.
  • the cone crest runs parallel to the front and rear discharge edges.
  • the divider is arranged in the throwing parabola of the material flow in such a way that a coarser fraction falls on the front of the pouring cone and a finer fraction on the rear side.
  • the front side of the pouring cone acts as a material broadener and widens the coarser material flow to the width of the front discharge edge.
  • the finer material flow sliding down on the rear side is narrowed to the width of the rear discharge edge.
  • the respective radius of the discharge edge of the material widener and the front and rear discharge edge of the divider is set as follows: Starting from the desired discharge width of the coarser material flow from the front discharge edge of the divider, two straight lines are drawn to the end points of the impact area of the material flow on the material widener, and the intersection point of the straight line forms the center point for the respective circular arc of all discharge edges.
  • the bulk material flow can be dropped from a conveyor belt or an inclined chute.
  • the horizontal distance of the material broadener from the discharge point of the bulk material flow and the horizontal distance of the divider from the material broadener is determined by the desired separation state of the material in the parabola of the freely falling material stream.
  • a preferred embodiment is that the material broadening is designed as a saddle-shaped divider and the second saddle-shaped divider is arranged in the throwing parabola of the coarser fraction thrown off.
  • a preferred embodiment consists in that the separation of the respectively coarser fraction takes place on several saddle-shaped dividers arranged in a cascade.
  • the number of saddle-shaped dividers depends on the requirements for the efficiency of the classification and depends on the ratio of fine to coarse material in the bulk material flow.
  • a precisely defined fine fraction can be separated by several dividers. It is also possible to remove several fine fractions with different grain size bands separately.
  • a further solution to the problem is that as a material broadener on a circular base from the circular discharge edge at the angle of repose of the material, a conical material cushion is erased, the surface of which forms a material broadening surface, the free-falling bulk material flow falling centrally onto the material cushion, freely falling, widened stream of material, a saddle-shaped divider - consisting of an annular base and a material pad with a circular comb that bulges up from the outer and inner circular discharge edge at the angle of repose of the material - is arranged in such a way that a coarser fraction on the outside of the material cushion to the outer discharge edge slides down, is widened and thrown off, and that a finer fraction on the inside of the material cushion slides down and is thrown off.
  • the circular base of the material broadener consists of a sheet which can be arranged horizontally, partly horizontally and partly at an angle to the horizontal or entirely at an angle to the horizontal. If the angle to the horizontal is greater than the slope angle of the material, then a thin, upwardly protruding sheet metal strip must be arranged on the discharge edge, from the upper edge of which the material cushion is exposed. This sheet metal strip is also preferably applied to a horizontal or slightly inclined base and serves to protect the edge of the base and to evenly form the material cushion.
  • the free-flowing bulk material flow falls centrally on the tip of the material cone or distributed around the tip on the material cushion.
  • the circular base of the saddle-shaped divider is trained according to the material broadening document. The bulk material flow can be discharged, for example, from a bunker arranged above the material widener.
  • a preferred embodiment consists in the separation of the respectively coarser fraction from a finer fraction on several cascade-like, circular saddle-shaped dividers.
  • the following saddle-shaped divider has a correspondingly larger diameter, so that it lies in the throwing parabola of the material from the previous divider.
  • the dividers can be arranged to be vertically displaceable.
  • a device for solving the problem is characterized by a material widener (1), consisting of a base (2) with a convex-arc-shaped discharge edge (3) and a material cushion (4) flared out from the discharge edge (3) at the angle of repose of the material on the Base (3) with a surface designed as a material widening surface (5), a discharge unit (6) arranged above the material widener (1), the parabola of which the free-falling bulk material (7) is directed towards the material widening surface (5), a saddle-shaped divider (8 ), which is arranged in the material stream (9) that falls freely from the material broadener (1), consisting of a base (10) with a convex-circular front discharge edge (11) and a concave-circular rear discharge edge (12) and a bottom the angle of repose of the material from the throw-off edges (11, 12) bulging material pads (13) with e in a comb running parallel to the discharge edges (11, 12), and a derivative (15) for the coarser fraction and a derivative (16
  • a preferred embodiment consists in that a saddle-shaped divider (8a) is arranged as the material widener, and the saddle-shaped divider (8) is arranged as a second divider under the throwing parabola of the coarser fraction (9) thrown off.
  • a preferred embodiment consists in that several saddle-shaped dividers (8a, 8, 8b, 8c) are arranged in a cascade.
  • a preferred embodiment is that the documents (2, 10-10c) are arranged to be horizontally displaceable.
  • a material broadener (21) consisting of a circular base (22) with a circular discharge edge (23) and a conical material cushion (24) flared out from the discharge edge (23) at the angle of repose of the material on the Underlay (22) with a surface designed as a material widening surface (25), a feed device (26) from which the free-flowing bulk material stream (27) falls centrally onto the material cushion (25), a saddle-shaped divider (28) which in the Material broadener (21) is arranged to freely fall, broadened material stream (29), consisting of an annular support (30) and a material cushion (33) which is flared open from the outer annular discharge edge (31) and the inner annular discharge edge (32) at the angle of repose of the material ) with a circular comb (34), and a drain (35) for the coarser fraction and a derivative (36) for the finer fraction.
  • a preferred embodiment consists in the fact that several circular saddle-shaped dividers (31, 31a) are arranged in cascade with one another.
  • a preferred embodiment consists in that the discharge edges (3, 11-11c, 12-12c, 23, 31, 31a, 32, 32a) are formed by thin sheet metal strips (37) which are supported by the documents (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) protrude.
  • a preferred embodiment consists in that contoured rods (38) are arranged on the bases (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) of the surface of the material cushion (13-13c, 21, 33, 33a).
  • the contour rods create a uniform material cushion with a precisely defined surface and throw-off edge.
  • Fig. 1 is a longitudinal section through a separator.
  • Fig. 2 is a longitudinal section through a material broadener that can be used in place of the first saddle-shaped divider in Fig. 1.
  • FIG. 3 is a top view of FIG. 1.
  • the front edge of the respective divider is shown in solid lines, the comb of the material cushion is shown in broken lines and the rear edge is shown in broken lines.
  • Fig. 4 shows a top view of the formation of the material cushion on a divider.
  • Fig. 5 is a longitudinal section through a separator with annular dividers.
  • FIG. 6 is a top view of the separation device according to FIG. 5.
  • Fig. 7 shows the arrangement of contour bars on a divider.
  • the saddle-shaped divider (8) consists of the base (10), with the convex-circular arc-shaped front discharge edge (11) and the concave-circular-arc-shaped rear discharge edge (12) and the flared-up material cushion (13).
  • the material cushion (13) erases at the angle of repose of the material from the front discharge edge (11) and the rear discharge edge (12) and forms the comb (14) which runs parallel to the front (11) and rear (12) discharge edge .
  • the discharge edges (11 and 12) are formed by narrow metal strips (37) which are mounted vertically on the base (10).
  • the saddle-shaped dividers (8a, 8b, 8c) are designed accordingly and provided with position numbers analogously. Chutes with material cushions (18, 18a, 18b) are arranged in the housing (17) at the points where dropped material hits the wall of the housing (17). The bulk material flow is thrown off the conveyor belt (6).
  • the saddle-shaped divider (8a) is arranged in the throwing parabola of the freely falling bulk material flow (7) so that the comb (14a) divides the bulk material flow into a finer and a coarser fraction. The finer fraction slips on the back of the material cushion to the discharge edge (12a), is thrown off by it and falls onto the material cushion (18).
  • the coarser fraction slides on the front side of the material cushion (13a) to the discharge edge (11a) and is thereby widened.
  • the next saddle-shaped divider (8) is arranged in the throwing parabola of the broadened material flow (9) falling freely from the discharge edge (11a).
  • the saddle-shaped divider (8) and the following saddle-shaped dividers (8b and 8c) act analogously to the first saddle-shaped divider (8a).
  • the fine fractions thrown off by the saddle-shaped dividers (8a, 8 and 8b) are thrown off the chute (18) onto the chute (18a).
  • the finer fraction thrown off by the saddle-shaped divider (8c) also falls on the chute (18a).
  • the combined finer fractions (16) are discarded and removed from the chute (18a).
  • the coarser fraction thrown off by the saddle-shaped divider (18c) falls onto the chute (18b).
  • the coarser fraction (15) is removed from the chute (18b).
  • the center (19) for all radii of the circular discharge edges is determined by starting from the corner points of the desired discharge width of the coarser material flow from the last divider (11c) two straight lines (20, 20a) to the end points of the Area of impact of the material flow on the first divider (8a) are drawn.
  • the intersection (19) is the common center point for all arcuate discharge edges.
  • the material widener (21) consists of a circular base (22) on which a circular, thin sheet metal strip (37) is attached, the upper edge of which forms the discharge edge (23), and a conical material cushion (24) that picks up from the discharge edge (23) at the angle of repose of the material.
  • the surface of the material cushion (24) forms the material widening surface (25).
  • the saddle-shaped divider (28) which consists of an annular base (30), on which a thin circular sheet (37) is arranged inside and outside, the upper edges of which are the outer annular discharge edge (31 ) and form the inner annular discharge edge (32), and a material cushion (33) which picks up from the discharge edges (31 and 32) at the angle of repose of the material and has a circular comb (34).
  • the second annular divider (28a) is designed accordingly and provided with corresponding positions.
  • a bulk material stream falls vertically from the bunker (26) centrally and around the tip of the conical material cushion (24). The flow of bulk material slides down on the material widening surface (25) of the material cushion (24), is widened in the process and thrown off from the discharge edge (23).
  • the annular divider (28) is arranged in such a way that a finer fraction slides down on the inside and is thrown off the discharge edge (32) and a coarser fraction slides down on the outside, thereby widening and is dropped from the discharge edge (31).
  • the second annular divider (28a) is arranged accordingly.
  • the finer fractions are collected and removed at (36).
  • the coarser fraction is collected and discharged at (35).
  • the advantages of the invention are that bulk material flows can be separated into fractions of different grain sizes without moving parts, without energy expenditure and without wear, the device being easily adaptable to the required classification purity.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Chutes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße.
  • Schüttgutströme mit einem breiten Kornbandbereich müssen in vielen Fällen in Fraktionen mit gröberem Kornbandbereich und Fraktionen mit feinerem Kornbandbereich getrennt werden, wobei die Fraktionen getrennt weiterbehandelt werden können oder eine Fraktion separat behandelt und dann mit der andern Fraktion wieder vereinigt wird.
  • Aus der US-A-3 356 213 ist eine Vorrichtung zum Trennen eines aus Eisenerzpellets, Kohle, Asche, Kalk und Pelletsbruch bestehenden Schüttgutstromes bekannt, die aus einer geneigten Schurre mit mehreren Absätzen besteht, und die zwischen der letzten Stufe eine Spalte hat. Beim Herabrutschen erfahren die einzelnen Komponenten des Schüttgutstromes auf der Rutsche eine von dem jeweiligen Reibungswiderstand abhängige Beschleunigung, so daß die aus der Geschwindigkeit am Ende der Rutsche resultierende Wurfparabel des Materials die Pellets über den Spalt hinwegbefördert, während alle anderen Komponenten in den Spalt fallen. An den einzelnen Stufen wird eine Vortrennnung der Materialkomponenten bewirkt. Zur Verbesserung des Trenneffektes können mehrere Schurren mit je einem Spalt hintereinandergeschaltet werden. Diese Vorrichtung ermöglicht eine befriedigende Trennung nur für Materialien mit stark unterschiedlicher Form, Korngröße und Beschaffenheit und bei geringer Aufgabemenge auf die Schurre. Außerdem erfolgt ein starker Verschleiß der Schurre.
  • Aus diesem Grunde werden in der Praxis zum Trennen von Schüttgutströmen im allgemeinen Siebevorrichtungen verwendet. Ein Beispiel ist die Zerkleinerung von Sintergut nach dem Abwurf vom Wanderrost und nach der Zerkleinerung im Stachelbrecher, wobei zur Entlastung des Walzenbrechers - in dem Überkorn auf die gewünschte Größe für den Einsatz im Hochofen zerkleinert wird - das Unterkorn vorher abgesiebt und dann beide Fraktionen wieder vereinigt werden. Die Siebe oder Roste der Siebstationen müssen angetrieben werden, den großen Materialmengen entsprechend große Siebflächen haben und unterliegen einem starken Verschleiß. Dadurch sind aufwendige Wartungsarbeiten erforderlich und die Standzeit der Anlage ist beschränkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Trennung eines beliebigen Schüttgutstromes in Fraktionen unterschiedlicher Korngröße mit möglichst geringem apparativem Aufwand, Verschleiß und Wartung ermöglicht.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß als Materialverbreiterer auf einer Unterlage mit konvex-kreisbogenförmiger Abwurfkante von der Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Materials ein Materialpolster aufgeböscht wird, dessen Oberfläche eine Materialverbreiterungs-Fläche bildet, die Wurfparabel des frei fallenden Schüttgutstromes auf die Materialverbreiterungs-Fläche trifft, im frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom ein sattelförmiger Teiler - bestehend aus einer Unterlage mit einer konvex-kreisbogenförmigen vorderen Abwurfkante und einer konkav-kreisbogenförmigen hinteren Abwurfkante und einem sich von den Abwurfkanten unter dem Böschungswinkel des Materials aufböschenden Materialpolster mit parallel zu den Abwurfkanten verlaufendem Kamm - so angeordnet wird, daß eine gröbere Fraktion auf der Vorderseite des Materialpolsters zur konvexen Abwurfkante herabrutscht, verbreitert und abgeworfen wird, und daß ein feinere Fraktion auf der Hinterseite des Materialpolsters zur konkaven Abwurfkante herabrutscht und abgeworfen wird.
  • Die Unterlage des Materialverbreiterers besteht aus einem Blech, das waagerecht, teilweise waagerecht und teilweise unter einem Winkel zur Horizontalen oder ganz unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet sein kann. Wenn der Winkel zur Horizontalen größer ist als der Böschungswinkel des Materials, dann muß an der Abwurfkante ein dünner, nach oben überstehender Blechstreifen angeordnet werden, von dessen Oberkante sich das Materialpolster aufböscht. Dieser Blechstreifen wird auch vorzugsweise bei waagerechter oder geringer geneigter Unterlage angebracht und dient zum Schutz der Kante der Unterlage und zu gleichmäßiger Bildung des Materialpolsters. Die konvex-kreisbogenförmige Abwurfkante der Unterlage liegt in Förderrichtung des Materials vorne. Der Ausdruck "kreisbogenförmig" beinhaltet einen Kreisbogen oder eine vieleckige Ausbildung. Die Rückseite des Materialverbreiterers kann durch eine senkrechte Wand gebildet werden, die auf der Unterlage angebracht ist. Der Materialverbreiterer wird in der Wurfparabel des Materials angeordnet, das von einem Förderorgan abgeworfen wird. Dabei bildet sich auf der Unterlage ein kreisbogenförmiges Segment eines Schüttkegels durch Aufböschung des Materials auf der Unterlage unter dem Böschungswinkel des Materials von der Abwurfkante ausgehend. Der Kamm des Schüttkegels verläuft in der Breite des auftreffenden Materialstromes parallel zur Abwurfkante der Unterlage. Die Unterlage wird entweder so breit ausgebildet, daß das zu den Seiten sich abböschende Materialpolster nicht herabfällt, oder es wird auf jeder Seite eine senkrechte Wand auf der Unterlage angeordnet. Die Oberfläche des Schüttkegels bildet die Materialverbreiterungs-Fläche. Der auf sie fallende Materialstrom wird von der Breite seiner Auftreffstelle auf die Breite der Abwurfkante verbreitert. Dadurch wird der herabrutschende Materialstrom dünner, die gröberen Stücke schwimmen nicht mehr auf dem feineren Material, so daß sich die verschiedenen Korngrößenfraktionen aus dem Schüttgutverband lösen und eine ihrer eigenen Masse entsprechende Energie und Beschleunigung entwickeln können. Dadurch wird eine größere Entmischungsbreite im abgeworfenen Materialstrom erzielt. Der vom Materialverbreiterer abgeworfene Materialstrom trifft auf einen sattelförmigen Teiler, der in der Wurfparabel angeordnet ist. Dieser sattelförmige Teiler ist im Prinzip wie der Materialverbreiterer ausgebildet. Seine Unterlage hat jedoch zusätzlich auf der hinteren Seite eine konkav-kreisbogenförmig ausgebildete hintere Abwurfkante. Durch den auftreffenden Materialstrom bildet sich auf der Unterlage ein kreisbogenförmiges Segment eines Schüttkegels durch Aufböschung des Materials unter dem Böschungswinkel des Materials von der vorderen und von der hinteren Abwurfkante ausgehend. Der Kamm des Schüttkegels verläuft parallel zur vorderen und hinteren Abwurfkante. Der Teiler wird so in der Wurfparabel des Materialstromes angeordnet, daß eine gröbere Fraktion auf die Vorderseite des Schüttkegels und eine feinere Fraktion auf die hintere Seite fällt. Die vordere Seite des Schüttkegels wirkt als Materialverbreiterer und verbreitert den gröberen Materialstrom auf die Breite der vorderen Abwurfkante. Der auf der hinteren Seite herabrutschende feinere Materialstrom wird auf die Breite der hinteren Abwurfkante verengt. Der jeweilige Radius der Abwurfkante des Materialsverbreiterers sowie der vorderen und hinteren Abwurfkante des Teilers wird wie folgt eingestellt: Von der gewünschten Abwurfbreite des gröberen Materialstroms von der vorderen Abwurfkante des Teilers ausgehend werden zwei Gerade an die Endpunkte des Auftreffbereiches des Materialstroms auf den Materialverbreiterer gezogen, und der Schnittpunkt der Geraden bildet den Mittelpunkt für den jeweiligen Kreisbogen aller Abwurfkanten. Der Schüttgutstrom kann von einem Förderband oder einer geneigten Schurre abgeworfen werden. Der horizontale Abstand des Materialverbreiterers von der Abwurfstelle des Schüttgutstromes und der horizontale Abstand des Teilers von dem Materialverbreiterer wird durch den gewünschten Entmischungszustand des Materials in der Wurfparabel des frei fallenden Materialstromes bestimmt.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Materialverbreiterer als sattelförmiger Teiler ausgebildet ist und in der Wurfparabel der abgeworfenen gröberen Fraktion der zweite sattelförmige Teiler angeordnet ist. Dadurch wird bereits beim Auftreffen des frei fallenden Schüttgutstromes eine feine Fraktion abgetrennt, der auf der Vorderseite des Materialpolsters herabrutschende Materialstrom entsprechend verringert und dünner, und damit das Herauslösen der verbliebenen Korngrößenfraktionen aus dem Schüttgutstrom verbessert, und die Trennung beim Auftreffen auf den zweiten Teiler wird ebenfalls verbessert.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Trennung der jeweils gröberen Fraktion auf mehreren, kaskadenartig angeordneten sattelförmigen Teilern erfolgt. Die Anzahl der sattelförmigen Teiler richtet sich nach der Anforderung an den Wirkungsgrad der Klassierung und ist abhängig vom Verhältnis von feinem zu grobem Material im Schüttgutstrom. Durch mehrere Teiler kann jeweils ein genau definierte feine Fraktion abgetrennt werden. Es ist auch möglich, mehrere feine Fraktionen mit unterschiedlichem Korngrößenband separat abzuführen.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß als Materialverbreiterer auf einer kreisförmigen Unterlage von der kreisförmigen Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Materials ein kegelförmiges Materialpolster aufgeböscht wird, dessen Oberfläche eine Materialverbreiterungs-Fläche bildet, der frei fallende Schüttgutstrom zentral auf das Materialpolser fällt, im frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom ein sattelförmiger Teiler - bestehend aus einer kreisringförmigen Unterlage und einem sich von der äußeren und inneren kreisförmigen Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Material aufböschenden Materialpolster mit kreisförmigem Kamm - so angeordnet wird, daß eine gröbere Fraktion auf der Außenseite des Materialpolsters zur äußeren Abwurfkante herabrutscht, verbreitert und abgeworfen wird, und daß eine feinere Fraktion auf der Innenseite des Materialpolsters zur inneren Abwurfkante herabrutscht und abgeworfen wird. Die kreisförmige Unterlage des Materialverbreiterers besteht aus einem Blech, das waagerecht, teilweise waagerecht und teilweise unter einem Winkel zur Horizontalen oder ganz unter einem Winkel zur Horizontalen angeordnet sein kann. Wenn der Winkel zur Horizontalen größer ist als der Böschungswinkel des Materials, dann muß an der Abwurfkante ein dünner, nach oben überstehender Blechstreifen angeordnet werden, von dessen Oberkante sich das Materialpolster aufböscht. Dieser Blechstreifen wird auch vorzugsweise bei waagerechter oder geringer geneigter Unterlage angebracht und dient zum Schutz der Kante der Unterlage und zu gleichmäßiger Bildung des Materialpolsters. Der frei fallende Schüttgutstrom fällt zentral auf die Spitze des Materialkegels oder rund um die Spitze verteilt auf das Materialpolster. Die kreisringförmige Unterlage des sattelförmigen Teilers ist entsprechend der Unterlage des Materialverbreiterers ausgebildet. Der Schüttgutstrom kann z.B. aus einem über dem Materialverbreiterer angeordneten Bunker ausgetragen werden.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Trennung der jeweils gröberen Fraktion von einer feineren Fraktion auf mehreren kaskadenartig angeordneten, kreisringförmigen sattelförmigen Teilern erfolgt. Der jeweils folgende sattelförmige Teiler hat einen entsprechend größeren Durchmesser, so daß er in der Wurfparabel des Materials vom vorhergehenden Teiler liegt. Die Teiler können vertikal verschiebbar angeordnet sein.
  • Eine Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Materialverbreiterer (1), bestehend aus einer Unterlage (2) mit konvex-kreisbogenförmiger Abwurfkante (3) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der Abwurfkante (3) aufgeböschten Materialpolster (4) auf der Unterlage (3) mit einer als Materialverbreiterungsfläche (5) ausgebildeten Oberfläche, ein oberhalb des Materialverbreiterers (1) angeordnetes Abwurfaggregat (6), dessen Wurfparabel des frei fallenden Schüttguts (7) auf die Materialverbreiterungsfläche (5) gerichtet ist, einen sattelförmigen Teiler (8), der in vom Materialverbreiterer (1) frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom (9) angeordnet ist, bestehend aus einer Unterlage (10) mit einer konvex-kreisbogenförmigen vorderen Abwurfkante (11) und einer konkav-kreisbogenförmigen hinteren Abwurfkante (12) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von den Abwurfkanten (11, 12) sich aufböschenden Materialpolster (13) mit einem parallel zu den Abwurfkanten (11, 12) verlaufenden Kamm, und einer Ableitung (15) für die gröbere Fraktion und eine Ableitung (16) für die feinere Fraktion. Die Ausgestaltung des Materialverbreiterers und der sattelförmigen Teiler erfolgt entsprechend der Beschreibung zum Verfahren.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß als Materialverbreiterer ein sattelförmiger Teiler (8a) angeordnet ist, und unter der Wurfparabel der abgeworfenen gröberen Fraktion (9) der sattelförmige Teiler (8) als zweiter Teiler angeordnet ist.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß mehrere sattelförmige Teiler (8a, 8, 8b, 8c) kaskadenartig angeordnet sind.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Unterlagen (2, 10-10c) horizontal verschiebbar angeordnet sind.
  • Eine weitere Vorrichtung zur Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen Materialverbreiterer (21) bestehend aus einer kreisförmigen Unterlage (22) mit kreisförmiger Abwurfkante (23) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der Abwurfkante (23) aufgeböschten kegelförmigen Materialpolster (24) auf der Unterlage (22) mit einer als Materialverbreiterungs-Fläche (25) ausgebildeten Oberfläche, ein Aufgabegerät (26), aus dem der frei fallende Schüttgutstrom (27) zentral auf das Materialpolster (25) fällt, einen sattelförmigen Teiler (28), der im vom Materialverbreiterer (21) frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom (29) angeordnet ist, bestehend aus einer kreisringförmigen Unterlage (30) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der äußeren ringförmigen Abwurfkante (31) und der inneren ringförmigen Abwurfkante (32) aufgeböschten Materialpolster (33) mit kreisförmigem Kamm (34), und einer Ableitung (35) für die gröbere Fraktion und einer Ableitung (36) für die feinere Fraktion.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß mehrere kreisringförmige sattelförmige Teiler (31, 31a) kaskadenartig untereinander angeordnet sind.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Abwurfkanten (3, 11-11c, 12-12c, 23, 31, 31a, 32, 32a) durch dünne Blechstreifen (37) gebildet werden, die über die Unterlagen (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) hinausragen.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß auf den Unterlagen (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) der Oberfläche des Materialpolsters (13-13c, 21, 33, 33a) angepaßte Konturstäbe (38) angordnet sind. Die Konturstäbe bewirken die Bildung eines gleichmäßigen Materialpolsters mit einer genau definierten Oberfläche und Abwurfkante.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.
  • Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Trennvorrichtung.
  • Fig. 2 ist ein Längsschitt durch einen Materialverbreiterer, der anstelle des ersten sattelförmigen Teilers in Fig. 1 eingesetzt werden kann.
  • Fig. 3 ist eine Draufsicht von Fig. 1. Die vordere Kante des jeweiligen Teilers ist ausgezogen dargestellt, der Kamm des Materialpolsters ist strichpunktiert dargestellt und die hintere Kante ist gestrichelt dargestellt.
  • Fig. 4 zeigt in Draufsicht die Ausbildung des Materialpolsters auf einem Teiler.
  • Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch eine Trennvorrichtung mit kreisringförmigen Teilern.
  • Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Trennvorrichtung gemäß Fig. 5.
  • Fig. 7 zeigt die Anordnung von Konturstäben auf einem Teiler.
  • In den Figuren 1 und 2 sind in dem Gehäuse (17) fünf sattelförmige Teiler (8a, 8, 8b, 8c) kaskadenartig angeordnet. Der sattelförmige Teiler (8) besteht aus der Unterlage (10), mit der konvex-kreisbogenförmigen vorderen Abwurfkante (11) und der konkav-kreisbogenförmigen hinteren Abwurfkante (12) und dem aufgeböschten Materialpolster (13). Das Materialpolster (13) böscht sich unter dem Böschungswinkel des Materials von der vorderen Abwurfkante (11) und der hinteren Abwurfkante (12) auf und bildet den Kamm (14), der parallel zu der vorderen (11) und hinteren (12) Abwurfkante verläuft. Die Abwurfkanten (11 und 12) werden durch schmale Blechstreifen (37) gebildet, die auf der Unterlage (10) senkrecht angebracht sind. Die sattelförmigen Teiler (8a, 8b, 8c) sind entsprechend ausgebildet und analog mit Positionsnummern versehen. Im Gehäuse (17) sind Schurren mit Materialpolster (18, 18a, 18b) an den Stellen angeordnet, wo abgeworfenes Material auf die Wandung des Gehäuses (17) auftrifft. Der Schüttgutstrom wird von dem Förderband (6) abgeworfen. In der Wurfparabel des frei fallenden Schüttgutstromes (7) ist der sattelförmige Teiler (8a) so angeordnet, daß der Kamm (14a) den Schüttgutstrom in eine feinere und eine gröbere Fraktion teilt. Die feinere Fraktion rutscht auf der Rückseite des Materialpolsters zur Abwurfkante (12a), wird von dieser abgeworfen und fällt auf das Materialpolster (18). Die gröbere Fraktion rutscht auf der vorderen Seite des Materialpolsters (13a) zur Abwurfkante (11a) und wird dabei verbreitert. In der Wurfparabel des von der Abwurfkante (11a) frei herabfallenden, verbreiterten Materialstromes (9) ist der nächste sattelförmige Teiler (8) angeordnet. Der sattelförmige Teiler (8) und die folgenden sattelförmigen Teiler (8b und 8c) wirken sinngemäß wie der erste sattelförmige Teiler (8a). Die von den sattelförmigen Teilern (8a, 8 und 8b) abgeworfenen feinen Fraktionen werden von der Schurre (18) auf die Schurre (18a) abgeworfen.
  • Die von dem sattelförmigen Teiler (8c) abgeworfene feinere Fraktion fällt ebenfalls auf die Schurre (18a). Von der Schurre (18a) werden die vereinigten feineren Fraktionen (16) abgeworfen und abgeführt. Die von dem sattelförmigen Teiler (18c) abgeworfene gröbere Fraktion fällt auf die Schurre (18b). Von der Schurre (18b) wird die gröbere Fraktion (15) abgeführt.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Mittelpunkt (19) für alle Radien der kreisbogenförmigen Abwurfkanten dadurch ermittelt, daß von den Eckpunkten der gewünschten Abwurfbreite des gröberen Materialstromes vom letzten Teiler (11c) ausgehend zwei Gerade (20, 20a) an die Endpunkte des Auftreffbereiches des Materialstromes auf den ersten Teiler (8a) gezogen werden. Der Schnittpunkt (19) ist der gemeinsame Mittelpunkt für alle kreisbogenförmigen Abwurfkanten.
  • In Fig. 4 sind die Endpunkte der vorderen, konkav-kreisbogenförmigen Abwurfkante (11a), der hinteren, konvex-kreisbogenförmigen Abwurfkante (12a) und des parallel zu ihnen verlaufenden Kammes (14a) des Materialpolsters (13a) bezeichnet. Die Materialverbreiterungsfläche, auf der die gröbere Fraktion herabrutscht, liegt zwischen den Eckpunkten (14a und 11a). Die feinere Fraktion rutscht auf der Fläche zwischen den Eckpunkten (14a und 12a) herunter und wird dabei verengt. Neben dieser wirksamen Fläche des Materialpolsters ist rechts und links der weitere Verlauf des unwirksamen Materialpolsters mit seinem Kamm dargestellt. Dieses unwirksame Materialpolster ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht notwendig. Das wirksame Materialpolster könnte rechts und links durch senkrechte Wände begrenzt werden und dann das unwirksame Materialpolster wegfallen.
  • In den Figuren 5 und 6 besteht der Materialverbreiterer (21) aus einer kreisförmigen Unterlage (22), auf der ein kreisförmiger, dünner Blechstreifen (37) angebracht ist, dessen obere Kante die Abwurfkante (23) bildet, und einem kegelförmigen Materialpolster (24), das sich von der Abwurfkante (23) unter dem Böschungswinkel des Materials aufböscht. Die Oberfläche des Materialpolsters (24) bildet die Materialverbreiterungsfläche (25). Unter dem Materialverbreiterer (21) ist der sattelförmige Teiler (28) angeordnet, der aus einer kreisringförmigen Unterlage (30) besteht, auf der innen und außen je ein dünnes kreisförmiges Blech (37) angeordnet ist, deren obere Kanten die äußere ringförmige Abwurfkante (31) und die innere ringförmige Abwurfkante (32) bilden, und einem Materialpolster (33), das sich von den Abwurfkanten (31 und 32) unter dem Böschungswinkel des Materials aufböscht und einen kreisförmigen Kamm (34) hat. Der zweite kreisringförmige Teiler (28a) ist entsprechend ausgebildet und mit entsprechenden Positionen versehen. Aus dem Bunker (26) fällt senkrecht ein Schüttgutstrom zentral auf und um die Spitze des kegelförmigen Materialpolsters (24). Der Schüttgutstrom rutscht auf der Materialverbreiterungsfläche (25) des Materialpolsters (24) herab, wird dabei verbreitert und von der Abwurfkante (23) abgeworfen. In der Wurfparabel des abgeworfenen, verbreiterten Schüttgutstromes (29) ist der kreisringförmige Teiler (28) so angeordnet, daß eine feinere Fraktion auf der Innenseite herabrutscht und von der Abwurfkante (32) abgeworfen wird und eine gröbere Fraktion auf der Außenseite herabrutscht, dabei verbreitert und von der Abwurfkante (31) abgeworfen wird. Der zweite kreisringförmige Teiler (28a) ist entsprechend angeordnet. Die feineren Fraktionen werden bei (36) aufgefangen und abgeführt. Die gröbere Fraktion wird bei (35) aufgefangen und abgeführt.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß Schüttgutströme ohne bewegliche Teile, ohne Energieaufwand und ohne Verschleiß in Fraktionen verschiedener Korngröße getrennt werden können, wobei die Vorrichtung der erforderlichen Klassierreinheit in einfacher Weise angepaßt werden kann.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße, dadurch gekennzeichnet, daß als Materialverbreiterer auf einer Unterlage mit konvex-kreisbogenförmiger Abwurfkante von der Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Materials ein Materialpolster aufgeböscht wird, dessen Oberfläche eine Materialverbreiterungs-Fläche bildet, die Wurfparabel des frei fallenden Schüttgutstromes auf die Materialverbreiterungs-Fläche trifft, im frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom ein sattelförmiger Teiler - bestehend aus einer Unterlage mit einer konvex-kreisbogenförmigen vorderen und einer konkav-kreisbogenförmigen hinteren Abwurfkante und einem sich von den Abwurfkanten unter dem Böschungswinkel des Materials aufböschenden Materialpolster mit parallel zu den Abwurfkanten verlaufendem Kamm - so angeordnet wird, daß eine gröbere Fraktion auf der Vorderseite des Materialpolsters zur konvexen Abwurfkante herabrutscht, verbreitert und abgeworfen wird, und daß eine feinere Fraktion auf der Hinterseite des Materialpolsters zur konkaven Abwurfkante herabrutscht und abgeworfen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialverbreiterer als sattelförmiger Teiler ausgebildet ist und in der Wurfparabel der abgeworfenen gröberen Fraktion der zweite sattelförmige Teiler angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der jeweils gröberen Fraktion auf mehreren, kaskadenartig angeordneten, sattelförmigen Teilern erfolgt.
  4. Verfahren zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße, dadurch gekennzeichnet, daß als Materialverbreiterer auf einer kreisförmigen Unterlage von der kreisförmigen Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Materials ein kegelförmiges Materialpolster aufgeböscht wird, dessen Oberfläche eine Materialverbreiterungs-Fläche bildet, der frei fallende Schüttgutstrom zentral auf das Materialpolster fällt, im frei herabfallenden, verbreiterten Materialstrom ein sattelförmiger Teiler - bestehend aus einer kreisringförmigen Unterlage und einem sich von der äußeren und inneren kreisförmigen Abwurfkante unter dem Böschungswinkel des Materials aufböschenden Materialpolster mit kreisförmigem Kamm - so angeordnet wird, daß eine gröbere Fraktion auf der Außenseite des Materialpolsters zur äußeren Abwurfkante herabrutscht, verbreitert und abgeworfen wird, und daß eine feinere Fraktion auf der Innenseite des Materialpolsters zur inneren Abwurfkante herabrutscht und abgeworfen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der jeweils gröberen Fraktion von einer feineren Fraktion auf mehreren, kaskadenartig angeordneten, sattelförmigen Teilern erfolgt.
  6. Vorrichtung zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße, gekennzeichnet durch einen Materialverbreiterer (1), bestehend aus einer Unterlage (2) mit konvex-kreisbogenförmiger Abwurfkante (3) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der Abwurfkante (3) aufgeböschten Materialpolster (4) auf der Unterlage (3) mit einer als Materialverbreiterungsfläche (5) ausgebildeten Oberfläche, ein oberhalb des Materialverbreiterers (1) angeordnetes Abwurfaggregat (6), dessen Wurfparabel des frei fallenden Schüttgutstromes (7) auf die Materialverbreiterungsfläche (5) gerichtet ist, einen sattelförmigen Teiler (8), der im vom Materialverbreiterer (1) frei herabfallenden verbreiterten Metrialstrom (9) angeordnet ist, bestehend aus einer Unterlage (10) mit einer konvex-kreisbogenförmigen vorderen Abbruchkante (11) und einer konkav-kreisbogenförmigen hinteren Abbruchkante (12) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von den Abwurfkanten (11, 12) aufböschenden Materialpolster (13) mit einem parallel zu den abwurfkanten (11, 12) verlaufenden Kamm (14), und einer Ableitung (15) für die gröbere Fraktion und einer Ableitung (16) für die feinere Fraktion.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Materialverbreiterer ein sattelförmiger Teiler (8a) angeordnet ist, und unter der Wurfparabel der abgeworfenen gröberen Fraktion (9) der sattelförmige Teiler (8) als zweiter Teiler angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere sattelförmige Teiler (8a, 8, 8b, 8c) kaskadenartig angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlagen (2, 10-10c) horizontal verschiebbar angeordnet sind.
  10. Vorrichtung zum Trennen eines Schüttgutstromes in Fraktionen mit unterschiedlicher Korngröße, gekennzeichnet durch einen Materialverbreiterer (21) bestehend aus einer kreisförmigen Unterlage (22) mit kreisförmiger Abwurfkante (23) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der Abwurfkante (23) aufgeböschten kegelförmigen Materialpolster (24) auf der Unterlage (22) mit einer als Materialverbreiterungsfläche (25) ausgebildeten Oberfläche, ein Aufgabegerät (26), aus dem der frei fallende Schüttgutstrom (27) zentral auf das Materialpolster (25) fällt, einen sattelförmigen Teiler (28), der im vom Materialverbreiterer (21) frei herabfallenden verbreiterten Materialstrom (29) angeordnet ist, bestehend aus einer kreisringförmigen Unterlage (30) und einem unter dem Böschungswinkel des Materials von der äußeren ringförmigen Abwurfkante (31) und der inneren ringförmigen Abwurfkante (32) aufgeböschten Materialpolster (33) mit kreisförmigem Kamm (34) und einer Ableitung (35) für die gröbere Fraktion und einer Ableitung (36) für die feinere Fraktion.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere kreisringförmige, sattelförmige Teiler (31, 31a) kaskadenartig angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwurfkanten (3, 11-11c, 12-12c, 23, 31, 31a, 32, 32a) durch dünne Blechstreifen (37) gebildet werden, die über die Unterlagen (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) hinausragen.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Unterlagen (2, 10a-10c, 22, 30, 30a) der Oberfläche des Materialpolsters (13-13c, 21, 33, 33a) angepaßte Konturstäbe (38) angeordnet sind.
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