Przedmiotem wynalazku jest sposób segregacji ksztaltowej ziarna oraz urzadzenie do segregacji ksztaltowej ziarna, zwlaszcza materialu ziarniste¬ go o rozmaitych formach geometrycznych i zblizo¬ nych wartosciach masy ziarna.Wynalazek znajduje zastosowanie w procesie przygotowania ziarna do produkcji sciernic, jak równiez w innych procesach produkcyjnych, gdzie wynik procesu zalezy od ksztaltu uzytego ziarna.Materialy scierne maja w przemysle zastosowa¬ nie w postaci rozdrobnionej. W sklad produktu handlowego wchodza ziarna o najrozmaitszych formach geometrycznych, najczesciej nieregular¬ nych. Fakt ten ma duzy wplyw na wlasnosci eks¬ ploatacyjne scierniwa. Od ksztaltu ziarna i jego jednorodnosci zalezy skutecznosc i zakres zasto¬ sowan scierniwa. f Pozadany ksztalt ziarna scierniwa uzyskuje sie albo -przez odpowiedni dobór urzadzen mielacych i parametrów ten pracy albo przez segregacje go¬ towego ziarna. Dobór parametrów urzadzen mie¬ lacych jest trudny, niepewny i rzadko stosowa- .ny.Znane sa sposoby segregacji materialów pod wzgledem ciezaru wlasciwego lub sposoby segre¬ gacji, gdzie parametrem klasyfikacyjnym jest ma¬ sa skladników, na przyklad segregacja kulek w przemysle lozysk tocznych.W jednej z metod rozdzielania ziaren pod 10 15 20 30 wzgledem ciezaru — opisanej w ksiazce Wl. Kru¬ kowskiego pt. „Przeróbka mechanicza kopalin", str. 137 do 139 — segregacje prowadzi sie w stru¬ mieniu wody albo na pochylych tasmach przenos¬ nikowych, ze strumieniem wody biegnacym w kierunku przeciwnym do ruchu tasmy, lub na drgajacych stolach segregacyjnych ze strumieniem wody biegnacym poprzecznie do ruchu stolu. Spo¬ sób ten stosuje sie do rozdzielania mineralów ciez¬ szych od lzejszych.Inna metode oraz urzadzenie do segregacji ziarna pod wzgledem ciezaru wlasciwego przed¬ stawiono w brytyjskim opisie patentowym nr \1,393,213. Urzadzenie, znane z brytyjskiego opisu patentowego, zawiera drgajaca powierzchnie ze¬ bata, gdzie odleglosci pomiedzy zebami sa mniejsze niz wymiary ziarna.Znane sposoby ksztaltowej segregacji ziarna po¬ legaja albo na rozdzielaniu ziarna w strumieniu powietrza, na przyklad w powietrznych separato¬ rach odsrodkowych, albo na pochylonych pasmach przenosnikowych, lub w bardziej stromych, nie¬ ruchomych korytach ze szczelinami, co opisano w ksiazce Wl. Krukowskiego, pt. „Przeróbka mecha¬ niczna kopalin" na str. 219—220. Separator ply¬ towy i korytowy stosuje sie do wzbogacania we¬ gli kamiennych.Sposoby i urzadzenia do rozdzielania ziarna w strumieniu powietrza sa niekorzystne w warun- 110 526110 526 3 4 kach przemyslowych ze wzgledu na tworzenie sil¬ nego zapylenia w miejscu roboczym i otaczaja¬ cym srodowisku.Sposoby i urzadzenia do rozdzielania ziarna w T^PB^CWt Wj^IyTliaja zastosowanie tylko do roz- ! dzieiarma* mmrrwólv rózniacych sie ciezarem wla- I sciwym, co przy fcierniwach, posiadajacych ziar- j ^B^^-iilJrt^fi^J^B1?8^* "nie zn^jduje praktycznego Na&tosowanj*. •',. ^ j Znane~ sposoBy i urzadzenia, wykorzystujace wlasciwosci tarciowe silnie pochylonej ruchomej tasmy, daja mozliwosc rozdzialu tylko na dwa ga¬ tunki ziarna, mianowicie takie, które toczy sie w dól i takie, które unoszone jest do góry tasma przenosnika. Inna wada takiego urzadzenia jest koniecznosc stosowania ruchu obwodowego, a za¬ tem elastycznej tasmy albo szeregu plyt, co utrud¬ nia kontrole parametrów i ogranicza stosowanie tego typu urzadzen do oddzielania kawalków we¬ gla od skaly plonnej. Podobne ograniczenia ma separator korytowy ze szczelinami.Urzadzenie o zebatej, drgajacej powierzchni ta¬ kiej, jak w brytyjskim opisie patentowym nr 1,393,213 przystosowane do segregacji zaokraglo¬ nych ziaren o zblizonym ksztalcie i róznym cie¬ zarze wlasciwym,, nie nadaje sie do segregacji ksztaltowej, poniewaz drobne, blaszkowate ziar¬ na scierne o ostrych krawedziach moglyby zacze¬ piac sie i zakleszczac pomiedzy zebami powierz¬ chni i zatykac te miejsca, podobnie jak w sitach.Istota wynalazku jest wzajemne nalozenie wi¬ bracyjnego i grawitacyjnego transportu ziarna w jednym procesie przetwórczym, co prowadzi do latwego technicznie sterowania parametrycznego procesem ksztaltowego rozdzialu ziarna o róznych formach geometrycznych, przed jego uzyciem w produkcji sciernic. Wynalazek ma równiez zasto¬ sowanie przy innych procesach produkcyjnych, gdzie wynik wytwarzania jest zalezny od formy geometrycznej materialu ziarnistego. Sposób se¬ gregacji ksztaltowej ziarna, w którym na rucho¬ my stól segregacyjny podaje sie material ziarni¬ sty o rozmaitych formach geometrycznych i zbli¬ zonych wartosciach masy ziaren, nastepnie po pewnym czasie odbiera sie ziarna posegregowane pod wzgledem ksztaltu, polega na tym, ze na pochyla, gladka w kierunku ruchu plyte, wspom¬ nianego stolu segregacyjnego, podaje sie przezna¬ czone do segregacji ziarno, przez nasypanie w jednym górnym miejscu tej plyty, nastepnie przez pewien okres czasu poddaje sie wspomniana plyte ruchowi posuwisto-zwrotnemu Wzdluz poziomu le¬ zacego w plaszczyznie tej plyty, przy czym pred¬ kosc wspomnianego ruchu jest rózna w obu kie¬ runkach i nastepnie pod wplywem tego ruchu, po pewnym czasie, zaleznym od stopnia izome- trycznosci ziarna, nastepuje jego rozdziSl ksztal¬ towy, wzdluz linii poziomej, lezacej ponizej miej¬ sca nasypu, gdzie nastepnie, w róznych miejscach dolnej czesci plyty, odbiera sie posegregowane ziarna.Urzadzenie do segregacji ksztaltowej ziarna za¬ wiera poziomo lub prawie poziomo ruchoma ply¬ te, nachylona w stosunku do poziomu o kat stoso¬ wny do wspólczynnika tarcia spoczynkowego zia¬ ren segregowanego materialu, która w górnej cze¬ sci ma miejsce nasypu zaopatrzone w podajnik ziarna przeznaczonego do segregacji, a w dolnej • czesci co najmniej dwa miejsca odbioru posegre¬ gowanego ziarna i zawiera sprezony ze wspom¬ niana plyta mechanizm napedowy do wywolywa¬ nia ruchu o charakterystyce zblizonej do pilozab- kowej, w kierunku poziomym lub prawie pozio¬ mym. Wspomniana plyta jest gladka w kierun¬ ku poziomym lub prawie poziomym. Pozioma lub prawie pozioma plyta ma powierzchnie falista lub wyposazona w niewielkie progi ciagnace sie wzdluz poziomych lub prawie poziomych linii jej powierzchni. Progi lub falistosci w odleglosci wiekszej niz wymiary ziarna maja na celu uzyska¬ nie pewnego zróznicowania kata pochylenia ply¬ ty, co zmniejsza wrazliwosc urzadzenia na ten kat.Urzadzenie ma prosta budowe, jest latwe w eks¬ ploatacji i pozwala na latwe i niezalezne nasta¬ wienie parametrów segregacji ksztaltowej przy róznej granulacji ziarna oraz wytwarza jedynie niewielka ilosc pylów.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie przedstawionym na rysunku, który przed¬ stawia urzadzenie do segregacji ksztaltowej ziar¬ na w ujeciu schematycznym.Ruchoma plyta 1 umieszczona jest. suwliwie na prowadnicach 8 i 9 za pomoca walcowego laczni¬ ka 14, zamocowanych sztywno w podstawie 7. Z jednej strony lacznika 14 umocowane jest ramie z rolka 11 polaczone sztywno z lacznikiem 14, a z drugiego konca tego lacznika umieszczony jest mechanizm napedowy 5 do wytwarzania ruchu posuwisto-zwrotnego lacznika 14 o okreslonej charakterystyce • predkosciowej. Rolka 11 opiera sie o plaszczyzne plyty 12, która ma wmontowa¬ ne urzadzenie 10 do nastawiania nachylenia ra¬ mienia z rolka 11 na zadany kat, co okresla rów¬ niez kat nachylenia do poziomu plyty 1. W gór¬ nym miejscu plyty jest ustalone miejsce nasypu 2 zaopatrzone w podajnik 13, a w dolnej linii tej plyty sa miejsca 3 i 4 odbioru posegregowanego ziarna. Wzdluz poziomych linii plyty 1 biegna nie¬ wielkie progi 6. Nad miejscem nasypu 2 znaj¬ duje sie podajnik do równomiernego dozowania ziarna przeznaczonego do segregacji.Za pomoca podajnika sypie sie ziarno oraz równoczesnie mechanizm napedowy 5 nadaje ruch poziomy lacznikowi 14 wraz z plyta 1. Ziarno o ksztalcie bardziej izometrycznym przesuwa sie po pochylosci plyty i przewaznie toczy sie do miej¬ sca 4 odbioru, natomiast ziarno mniej izometrycz- ne przenosi sie w kierunku ruchu plyty o mniej¬ szej predkosci i równoczesnie zsuwa sie z plyty w poblizu miejsca 3. Dla bardziej zróznicowanej segregacji umieszcza sie odpowiednio wiecej miejsc odbioru posegregowanego ziarna.Sposób otrzymywania ziarna o zróznicowanym ksztalcie, podany w przykladzie, polega na zasto¬ sowaniu plyty o regulowanym nachyleniu w sto¬ sunku do poziomu, której nadaje sie ruch posuwr- w sto-zwrotny ó amplitudzie 2—10 mm i czestotli- 15 20 25 30 35 40 45 50 555 wosci 3—20 cykli na sekunde. Nachylenie plyty reguluje sie najkorzystniej w granicach od kata bliskiego zero do 30°. Ziarno o waskim zakresie uziarnienia (pojedyncza granulacja ziarna scier¬ nego) podaje sie w górnym rogu plyty 1. Ziarno to w czasie ruchu plyty stacza sie po róznych to¬ rach. Ziarna o ksztalcie izometrycznym staczaja sie po najkrótszej drodze. Ini ziarno mniej izo- metryczne, tym dluzszy staje sie jego tor stacza¬ nia sie i tym dalej spada ono z plyty od miejsca nasypu. Taki rozklad ziarna na pochylej plycie spowodowany jest ukladem sil dzialajacych na ziarno. W ukladzie tych sil mozna wyodrebnic wspólczynnik tarcia jako parametr decydujacy o selektywnosci rozdzialu. Najblizej miejsca nasypu spada ziarno najbardziej izometryczne/ Im dalej od tego miejsca ziarno jest mniej izometryczne.Najdalej spadaja ziarna blaszkowate. W zalezno¬ sci od rodzaju rozdzielanego materialu ziarnistego stosuje sie rózne materialy na powierzchnie ply¬ ty i rózne uksztaltowanie jej powierzchni, na przy¬ klad szereg poziomych progów, rózne katy na¬ chylenia plyty oraz rózna czestotliwosc i amplitu¬ de drgan. Nastawienie tych parametrów jest pro¬ ste i wzajemnie niezalezne.Dla sprawdzenia skutecznosci sposobu wedlug wynalazku przeprowadzono nizej opisane próby z udzialem opisanego urzadzenia.Przyklad I. 100 g ziarna elektrokorundu szlachetnego o wielkosci nominalnej ziarna 1000— 1200 mikronów, o srednim wspólczynniku ksztaltu 0,36 i gestosci nasypowej 1,75 g/cm3 podano na gladka plyte z rezoteksu o dlugosci 450 mm i szerokosci 200 mm. Plyte pochylona pod katem 5° do poziomu poddawano ruchowi posuwisto-zwrot¬ nemu o czestosci 7 cykli na sekunde i amplitudzie 4 mm. Po rozdzieleniu calej porcji ziarna otrzy¬ mano 6 grup ziarna: I grupa — 9 g ziarna o srednim wspólczynniku ksztaltu 0.58 i gestosci nasypowej 1,85 g/cm3, II grupa — 13 g ziarna o srednim wspólczynniku ksztaltu 0,53 i gestosci nasypowej 1,82 g/cm3, III grupa — 21 g ziarna o srednim wspólczynniku ksztaltu 0,49 i gestosci nasypowej 1,80 g/cm3, IV grupa — 38 g ziarna o srednim wspólczynniku ksztaltu 0,37 i gestosci na¬ sypowej 1,74 g/cm8, V grupa — 15 g ziarna o sred¬ nim wspólczynniku ksztaltu 0,22 i gestosci nasypo¬ wej 1,64 g/cm3, VI grupa — 4 g ziarna o srednim wspólczynniku ksztaltu 0,19 i gestosci nasypowej 1,62 g/cm8.Przyklad II. 100 g ziarna weglika krzemu o wielkosci nominalnej ziarna 700 do 850 mikronów, srednim wspólczynniku ksztaltu 0,43 i gestosci na¬ sypowej 1,42 g/cm8 podano na plyte ze szkla or¬ ganicznego o dlugosci 360 mm i szerokosci 150 mm, nachylona do poziomu pod katem 20°. Ply¬ ta pokryta byla równolegle do poziomu progami o wysokosci 0,5—1' mm, o szerokosci 3 mm i z od¬ stepami 9 mm. Na powierzchni plyty znajdowalo sie 12 progów. Plyte poddawano ruchowi posuwi- 0526 6 sto-zwrotnemu o czestosci 8 cykli na sekunde i o amplitudzie 3 mm.Po rozdzieleniu calosci próbki otrzymano 6 grup ziarna: I grupa —- 8 g ziarna o srednim wspól- 5 czynniku ksztaltu 0,54 i gestosci nasypowej 1,60 g/om8, II grupa ziarna — 11 g o srednim wspól¬ czynniku ksztaltu 0,51 i gestosci nasypowej 1,52 g/cm3, III grupa ziarna — 15 g o srednim wspól¬ czynniku ksztaltu 0,49 i gestosci nasypowej 1,47 10 g/cm8, IV grupa ziarna — 28 g o srednim wspól¬ czynniku ksztaltu 0,42 i gestosci nasypowej 1,42 g/cm3, V grupa ziarna — 29 g o srednim wspól¬ czynniku ksztaltu 0,29 i gestosci nasypowej 1,35 g/cm3 i VI grupa ziarna — 9 g o srednim wspól-" 18 czynniku ksztaltu 0,15 i gestosci nasypowej 1,29 g/cm8.Wspólczynnik ksztaltu okreslano jako odstepstwo ksztaltu ziarna od szescianu o boku równym naj¬ dluzszemu wymiarowi ziarna. Im ziarno bardziej 2° izometryczne, tym wyzsza wartosc wspólczynnika ksztaltu. Wspólczynnik ksztaltu zmienia swoja wartosc od 0 do 1. Ziarno o ksztalcie 1:1:1 ma wspólczynnik ksztaltu równy 1. 25 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób segregacji ksztaltowej ziarna, w któ¬ rym na ruchoma pochyla plyte wprowadza sie poddawany . segregacji material ziarnisty o róz- 30 nych ksztaltach, a nastepnie odbiera sie posegre¬ gowane ziarno, znamienny tym, ze na gladka w kierunku ruchu plyte wprowadza sie przez na¬ sypanie w jej górnej czesci przeznaczone do se¬ gregacji ziarno o róznych ksztaltach i zblizonych 35 wartosciach masy, poddaje sie te plyte ruchowi posuwisto-zwrotnemu wzdluz poziomu lezacego w plaszczyznie tej plyty, przy czym predkosc wspomnianego ruchu jest rózna w obu kierunkach i nastepnie odbiera sie skladniki ziarna o róz- 40 nych ksztaltach wzdluz linii poziomej, w róznych miejscach dolnej czesci plyty. 2. Urzadzenie do segregacji ksztaltowej ziarna na ruchomej pochylej plycie, znamienne tym, ze zawiera poziomo lub prawie poziomo ruchoma 45 plyte (1), nachylona do poziomu o kat przystoso¬ wany do materialu ziairna o róznym ksztalcie i zblizonej masie, która w górnej czesci ma miej¬ sce nasypu zaopatrzone w podajnik (13) ziarna przeznaczonego do segregacji, a w dolnej czesci co 50 najmniej dwa miejsca (3 i 4) odbioru posegrego¬ wanego ziarna oraz sprzezony z plyta (1) mecha¬ nizm napedowy (5) do nadawania ruchu posuwi¬ sto-zwrotnego o róznej p^dkosci w przeciwnych kierunkach. 55 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze plyta (1) ma powierzchnie falista lub wyposa¬ zona w niewielkie progi ciagnace sie wzdluz linii poziomych jej powierzchni, przy czym odleglosci miedzy falistosciami sa wieksze od rozmiarów 60 ziarna.110 526 6 2tL I y 1/ \ v V\ I DN-3, zam. 95/81 Cena 45 z) PL