EP0712665B1

EP0712665B1 - Waschanlage

Info

Publication number: EP0712665B1
Application number: EP95116696A
Authority: EP
Inventors: Heinrich Müller; Werner Ries
Original assignee: Mueller & Co Aufbereitungstechnik AG
Current assignee: Mueller & Co Aufbereitungstechnik AG
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1999-07-07
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: ATE181855T1; ES2134394T3; DE9418298U1; DE59506345D1; EP0712665A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschanlage für Waschgut, insbesondere für mit abschlämmbaren Bestandteilen behafteten Kies, mit einem Trog, durch den Waschgut und Wasser vorzugsweise im Gegenstrom hindurchtreten, mit einer in der Längsachse des Trogs angeordneten, in Drehung angetriebenen Waschwelle und mit Waschwerkzeugen daran, die ein halboffenes Profil mit einer in Drehrichtung der Waschwelle nach vorn weisenden Profilöffnung haben und mit dem Umfang des Trogs in Drehrichtung der Waschwelle einen Keilwinkel von weniger als 90° einschließen.

Eine solche Waschanlage ist aus der EP-A-0 351 607 bekannt. Sie hat tangential an der Waschwelle ansetzende Waschwerkzeuge, die einen kleinen spitzen Keilwinkel mit dem Trogumfang einschließen. Die Waschwerkzeuge üben einen hohen Druck in Umfangsrichtung auf das Waschgut aus, indem letzteres zwischen dem in Drehrichtung vorn halboffenen Profil der Waschwerkzeuge und der Trogwand eingekeilt und zerquetscht wird. Genauer gesagt schamottiert sich der Trog im Betrieb zu, d. h. es bildet sich ein die Trogwand um die Waschwelle und Waschwerkzeuge herum belegender Panzer aus Lehm und/oder Ton und darin eingepreßtem Kies, zwischen dem und den Waschwerkzeugen das Waschgut eingekeilt wird und ein hoher Druckaufbau in Umfangsrichtung erfolgt. Es wird bereits bei niedrigem Füllstand des Trogs ein hoher Druck auf das Waschgut erreicht. Die Waschwerkzeuge bewegen sich mit ziehendem Schnitt durch das Waschgut, dessen abschlämmbare Anteile durch Reibung an den Waschwerkzeugen entlang sehr effektiv aufgelöst und abgeschwemmt werden. Mit dem hohen Druck in Umfangsrichtung geht eine entsprechend starke Reibung und Auflöse- sowie Selbstreinigungswirkung der Waschwerkzeuge einher. Dadurch wird eine sehr gute Waschleistung erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Waschanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen hochgradig modularen Aufbau mit durchweg baugleichen Waschwerkzeugen insbesondere auch für verschiedene Anlagengrößen auszeichnet und eine bauliche Anpassung an die Zusammensetzung des jeweiligen Waschguts und den Reinheitsfortschritt in der Waschanlage ermöglicht, den Verschleiß der Waschwerkzeuge herabsetzt und die Waschleistung optimiert.

Die diese Aufgabe lösende Waschanlage ist gekennzeichnet durch einen Bausatz wahlweise an der Waschwelle anbringbarer Waschelemente mit baugleichen Waschwerkzeugen, deren Keilwinkel mit dem Trogumfang wenigstens zum Teil verschieden ist.

Waschwerkzeuge, die einen kleinen Keilwinkel mit dem Trogumfang einschließen, haben einen starken Einkeileffekt. Sie bewirken einen hohen Druckaufbau und haben eine starke Quetsch-, Zerreibe- und Auflösewirkung auf das Waschgut. Demgemäß unterliegen Waschwerkzeuge dieser Art einem beträchtlichen Verschleiß, und sie erfordern eine hohe Antriebsleistung der Waschwelle.

Waschwerkzeuge, die einen größeren Keilwinkel mit dem Trogumfang einschließen, haben einen geringeren Einkeileffekt. Sie sind dementsprechend weniger reinigungswirksam, aber auch nicht so sehr dem Verschleiß unterworfen, und sie erfordern eine geringere Antriebsleistung der Waschwelle.

Durch Auswahl von Waschelementen mit Waschwerkzeugen verschiedenen Keilwinkels aus dem erfindungsgemäßen Bausatz lassen sich Waschanlagen einer jeweils gewünschten Waschkapazität an die Zusammensetzung des zu behandelnden Waschguts anpassen und hinsichtlich Standzeit und Leistungsaufnahme optimieren. Auch kann unter eben diesen Optimierungsgesichtspunkten dem Reinheitsfortschritt in der Waschanlage Rechnung getragen werden, indem in Durchtrittsrichtung des Waschguts stromauf Waschwerkzeuge mit kleinem Keilwinkel und in Durchtrittsrichtung des Waschguts stromab Waschwerkzeuge mit größerem Keilwinkel eingesetzt werden. Das anfangs stark verschmutzte Waschgut wird so sehr intensiv und das zunehmend saubere Waschgut nur noch in dem erforderlichen Maß mit den Waschwerkzeugen bearbeitet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Waschanlage ist die Waschwelle in voneinander axial versetzten Transversalebenen mit jeweils gleichmäßig über ihren Umfang verteilten Waschwerkzeugen bestückt. Die Keilwinkel der Waschwerkzeuge in einer jeden Transversalebene sind vorzugsweise untereinander gleich, wohingegen die Keilwinkel der Waschwerkzeuge von Transversalebene zu Transversalebene wenigstens zum Teil voneinander verschieden sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Waschanlage haben die Waschwerkzeuge ein sich radial nach außen erweiterndes Trapezprofil. Im einzelnen haben die Waschwerkzeuge eine den Keilwinkel mit dem Trogumfang einschließende ebene Rückenplatte rechteckigen Grundrisses und beidseits unter stumpfem Winkel daran ansetzende, axial und radial nach außen sich erstreckende ebene Seitenwände. Die Außenkanten der Seitenwände sind vorzugsweise in Umfangsrichtung gerundet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Waschanlage ist ein jedes Waschwerkzeug im Bereich der der Profilöffnung abgewandten Rückseite seiner Rückenplatte an einer vorzugsweise mittigen, in Profillängsrichtung sich erstreckenden Tragplatte angebracht, die dem Keilwinkel des Waschwerkzeugs entsprechend abgeschrägt ist. Verschiedene Keilwinkel baugleicher Waschwerkzeuge werden so sehr einfach durch verschiedene Winkelschrägen der jeweiligen Tragplatten realisiert.

Es empfiehlt sich eine lösbare, nach Verschleiß auswechselbare Anbringung des Waschwerkzeugs an der Tragplatte. Vorzugsweise trägt die Tragplatte eine Zwischenplatte, auf der das Waschwerkzeug mit seiner Rückenplatte aufsitzt und verschraubt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Waschanlage trägt die Tragplatte überdies eine dem Waschwerkzeug radial innen vorgeordnete Verschleißschutzplatte, die vorzugsweise rechteckig ist und weiter vorzugsweise in ihrer Breite der der Rückenplatte des Waschwerkzeugs entspricht. Die Verschleißschutzplatte dient dazu, die Tragplatte vor Verschleiß zu bewahren. Sie übt überdies eine Umrührwirkung auf das Waschgut aus.

Eine Tragplatte kann gleichermaßen mit einem oder mehreren Waschwerkzeugen und gegebenenfalls einer oder mehreren Verschleißschutzplatten bestückt sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Tragplatte an einer mit der Waschwelle fest verbundenen, vorzugsweise damit verschweißten Montageplatte festgeschraubt. Zu diesem Zweck sind bei der EP-A 0 351 607 Paare axial beabstandeter Montageplatten vorgesehen, die beide mit der Waschwelle verschweißt sind. Eine Tragplatte mit einem Waschwerkzeug daran wird zwischen den Montageplatten eingesteckt und mit den Montageplatten durchverschraubt. Das erfordert eine sehr genaue Passung, da es bei nicht vorhandener Flächenpressung zu einem Ausschlagen der Schraubverbindung, einer Langlochbildung und einem Abscheren der Schraube kommen kann. Erfindungsgemäß bevorzugt ist daher, die Tragplatte zwischen einer mit der Waschwelle verschweißten Montageplatte und einem lose auf der Waschwelle aufsitzenden Montagering einzuspannen. Letzterer kann dünner als die Montageplatte sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Waschanlage ist die Montageplatte außen regelmäßig polygonal. Die Tragplatte stützt sich an einer Polygonseite der Montageplatte formschlüssig ab. Dadurch wird mit geringem Bauaufwand eine stabile Drehmomentabstützung der Waschwerkzeuge erreicht. Montageplatte und Montagering können aber sehr wohl auch rund sein und die Drehmomentabstützung in anderer geeigneter Weise bewirkt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: bis Fig. 3 Seitenansichten von Waschelementen mit baugleichen Waschwerkzeugen, die verschiedene Keilwinkel mit dem Trogumfang einer Waschanlage einschließen;
Fig. 4: die radiale Rückenansicht eines an der Waschwelle der Waschanlage angebrachten Waschelements;
Fig. 5: die axiale Schnittansicht einer Waschwelle mit einem in entsprechender Weise daran angebrachten, zwei Waschwerkzeuge des Bausatzes tragenden Waschelement in Form eines 120°-Segments; und
Fig. 6: die axiale Schnittansicht der Waschwelle einer Waschanlage größeren Trogdurchmessers mit einem drei Waschwerkzeuge tragenden Waschelement in Form eines 180°-Segments.

Alle in den Abbildungen gezeigten Waschelemente 10 haben eine ebene Tragplatte 12, die in den Varianten gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 je ein Waschwerkzeug 14 mit zugehöriger Verschleißschutzplatte 16, in der Variante gemäß Fig. 5 zwei Waschwerkzeuge 14 mit zugehörigen Verschleißschutzplatten 16 und in der Variante gemäß Fig. 6 drei Waschwerkzeuge 14 mit zugehörigen Verschleißschutzplatten 16 trägt.

Die Waschelemente 10 werden mittels ihrer Tragplatte 12 an einer Montageplatte 18 einer Waschwelle 20 angebracht. Die Waschwelle 20 ist eine kreiszylindrische Hohlwelle. Sie ist mit axial beabstandeten ebenen Montageplatten 18 versehen, die sich in Transversalebenen der Waschwelle 20 erstrecken. Die Montageplatten 18 sitzen mit ihrem Innenring bündig auf dem Außenmantel der Waschwelle 20 auf und sind hier mit der Waschwelle 20 verschweißt.

Radial außen sind die Montageplatten 18 regelmäßig sechseckig. Ein jedes Sechsecksegment der Montageplatten 18 weist ein Paar symmetrisch angeordneter Bohrungen 22 für die Schraubbefestigung der Tragplatten 12 auf.

Einer jeden Montageplatte 18 ist ein ebener Montagering 24 zugeordnet, der mit seinem Innenring lose auf der Waschwelle 20 aufsitzt. Die Montageringe 24 entsprechen in Sechseckform und -größe den Montageplatten 18, sind aber dünner als diese. Die Montageringe 24 sind den Montageplatten 18 entsprechend verbohrt.

Die Tragplatten 12 der Waschelemente 10 sind ebenfalls entsprechend verbohrt und weisen in den Varianten gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 je ein Paar Bohrungen 26, in der Variante gemäß Fig. 5 zwei Paar Bohrungen 26 und in der Variante gemäß Fig. 6 drei Paar Bohrungen 26 auf, die in Montagestellung mit denen der Montageplatten 18 und Montageringe 24 fluchten. Die Tragplatten 12 werden mit die fluchtenden Bohrungen 22, 26 durchsetzenden Schrauben zwischen den Montageplatten 18 und Montageringen 24 eingespannt.

Die an der Tragplatte 12 sitzenden Waschwerkzeuge 14 der Waschelemente 10 sind durchweg baugleich. Sie haben einen Profilkörper mit einem Trapezprofil, dessen Profilöffnung in Drehrichtung der Waschwelle 20 vorn zu liegen kommt. Der Profilkörper besteht aus einer massiven Rückenplatte 28 rechteckigen Grundrisses, die einen ebenen Boden 30 der Profilöffnung bildet. An der Rückenplatte 28 setzen beidseits unter stumpfen Winkel ebene Seitenwandplatten 32 annähernd rechteckigen Grundrisses an, die sich von der Rückenplatte 28 axial und radial nach außen erstrecken. Die in Drehrichtung hinteren Außenkanten 34 der Seitenwandplatten 32 sind in Umfangsrichtung gerundet.

Die Waschwerkzeuge 14 sind radial außen an den Tragplatten 12 angebracht. Die Tragplatten 12 sind hier abgeschrägt, und es ist eine ebene Zwischenplatte 36 rechteckigen Grundrisses auf die Abschrägung aufgeschweißt, mit der die Rückenplatte 28 eines Waschwerkzeugs 14 in bündiger Anlage verschraubt ist. Die Tragplatte 12 liegt in der Längsmittelebene des Waschwerkzeugprofils 14, das so im Kräftegleichgewicht abgefangen ist.

Die Verschleißschutzplatten 16 sind den Waschwerkzeugen 14 radial innen benachbart an den Tragplatten 12 angebracht. Die Verschleißschutzplatten 16 sind ebene Platten rechteckigen Grundrisses, deren Breite der der Rückenplatte 28 der Waschwerkzeuge 14 entspricht. Die Verschleißschutzplatten 16 sind auf die Tragplatten 12 aufgeschweißt, die in der Längsmittelebene der Verschleißschutzplatten 16 liegen und die Verschleißschutzplatten 16 im Kräftegleichgewicht abfangen.

Dank entsprechend unterschiedlicher Abschrägung der Tragplatten 12 unterscheiden sich die Waschelemente 10 gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 in der Größe des Keilwinkels, den der Boden 30 der Waschwerkzeugprofile 14 in Drehrichtung vorn mit dem Trogumfang einer Waschanlage bzw. dem Umfang eines den Trog im Betrieb zuschamottierenden Panzers einschließt. In Fig. 1 beträgt der Keilwinkel ca. 47,5°, in Fig. 2 ca. 58° und Fig. 3 ca. 69°.

Es können zwei oder drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Waschelemente 10 gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 an der Waschwelle 20 angebracht werden. Die Tragplatten 12 der Waschelemente 10 bilden der Drehrichtung entgegen gerichtete Nasen 38 zur Drehmomentabstützung der Waschwerkzeuge 14 gegen die äußere Sechseckseite der Montageplatte 18 und/oder des Montagerings 24 an einem freien Bestückungsplatz der Waschwelle 20 hinter dem jeweiligen Waschelement 10. Die Drehmomentabstützung erfolgt mittels geeigneter Blindstücke, die ähnlich wie die Tragplatte 12 zwischen Montageplatte 18 und Montagering 24 eingespannt werden.

Sechs gleichmäßig über den Umfang verteilte Waschelemente 10 können gemäß Fig. 5 und Fig. 6 mit kreissegmentartigen Tragplatten 12 realisiert werden. Das 120°-Segment gemäß Fig. 5 trägt zwei, und das im Durchmesser größere 180°-Segment gemäß Fig. 6 drei Waschelemente 10 mit zugehörigen Verschleißschutzplatten 16.

Liste der Bezugszeichen

10: Waschelement
12: Tragplatte
14: Waschwerkzeug
16: Verschleißschutzplatte
18: Montageplatte
20: Waschwelle
22: Bohrung
24: Montagering
26: Bohrung
28: Rückenplatte
30: Boden
32: Seitenwandplatte
3: 4 Außenkante
36: Zwischenplatte
38: Nase

Claims

Waschanlage für Waschgut, insbesondere für mit abschlämmbaren Bestandteilen behafteten Kies, mit einem Trog, durch den Waschgut und Wasser vorzugsweise im Gegenstrom hindurchtreten, mit einer in der Längsachse des Trogs angeordneten, in Drehung angetriebenen Waschwelle und mit Waschwerkzeugen daran, die ein halboffenes Profil mit einer in Drehrichtung der Waschwelle nach vorn weisenden Profilöffnung haben und mit dem Umfang des Trogs in Drehrichtung der Waschwelle einen Keilwinkel von weniger als 90° einschließen, gekennzeichnet durch einen Bausatz wahlweise an der Waschwelle anbringbarer Waschelemente (10) mit baugleichen Waschwerkzeugen (14), deren Keilwinkel mit dem Trogumfang wenigstens zum Teil verschieden ist.
Waschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwelle (20) in Durchtrittsrichtung des Waschguts stromauf wenigstens ein Waschwerkzeug (14) mit kleinerem Keilwinkel und in Durchtrittsrichtung des Waschguts stromab wenigstens ein Waschwerkzeug (14) mit größerem Keilwinkel aufweist.
Waschanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwelle (20) in voneinander axial versetzten Transversalebenen mit jeweils gleichmäßig über ihren Umfang verteilten Waschwerkzeugen (14) bestückt ist.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwinkel der Waschwerkzeuge (14) in einer jeden Transversalebene untereinander gleich sind.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwinkel der Waschwerkzeuge (14) von Transversalebene zu Transversalebene wenigstens zum Teil voneinander verschieden sind.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwerkzeuge (14) ein sich radial nach außen erweiterndes Trapezprofil haben.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschwerkzeuge (14) eine den Keilwinkel mit dem Trogumfang einschließende ebene Rückenplatte (28) rechteckigen Grundrisses und beidseits unter stumpfem Winkel daran ansetzende, axial und radial nach außen sich erstreckende ebene Seitenwände (32) haben.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (34) der Seitenwände (32) in Umfangsrichtung gerundet sind.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes Waschwerkzeug (14) im Bereich der der Profilöffnung abgewandten Rückseite seiner Rückenplatte (28) an einer vorzugsweise mittigen, in Profillängsrichtung sich erstreckenden Tragplatte (12) angebracht ist, die dem Keilwinkel des Waschwerkzeugs (14) entsprechend abgeschrägt ist.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine lösbare, nach Verschleiß auswechselbare Anbringung des Waschwerkzeugs (14) an der Tragplatte (12).
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) eine Zwischenplatte (36) trägt, auf der das Waschwerkzeug (14) mit seiner Rückenplatte (28) aufsitzt.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschwerkzeug (14) mit der Zwischenplatte (36) verschraubt ist.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) eine dem Waschwerkzeug (14) radial innen vorgeordnete Verschleißschutzplatte (16) trägt, die vorzugsweise rechteckig ist und weiter vorzugsweise in ihrer Breite der der Rückenplatte (28) des Waschwerkzeugs (14) entspricht.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) mit einem oder mehreren Waschwerkzeugen (14) und gegebenenfalls einer oder mehreren Verschleißschutzplatten (16) bestückt ist.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) an einer mit der Waschwelle (20) fest verbundenen, vorzugsweise damit verschweißten Montageplatte (18) festschraubbar ist.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (12) zwischen der Montageplatte (18) und einem lose auf der Waschwelle (20) aufsitzenden Montagering (24) einspannbar ist, der dünner als die Montageplatte (18) sein kann.
Waschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (18) außen regelmäßig polygonal ist, und daß sich die Tragplatte (12) an einer Polygonseite der Montageplatte (18) formschlüssig abstützt.