Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu roz¬ dzielania materialów ziarnistych o róznym cie¬ zarze wlasciwym za pomoca cieklego osrodka oraz urzadzenia do wykonywania tego sposobu. Spo¬ sób polega na tym, ze ciala o mniejszej gestosci sa unoszone przez ciecz i wyplywaja na po¬ wierzchnie, gestsze zas opadaja na dno, podob¬ nie jak to ma miejsce przy plukaniu wegla lub innych mineralów.Takie rozdzielanie materialów przeprowadza sie zwykle w zbiornikach, zawierajacych osrodek rozdzielajacy i zaopatrzonych w urzadzenie do usuwania osobno materialu osadzajacego sie i wyplywajacego, a czasem równiez i materialów posrednich. Cieklym osrodkiem moze byc ciecz organiczna, roztwór chemiczny albo stala lub pól¬ stala zawiesina; te ostatnia mozna wytworzyc np. przez zmieszanie w wodzie dokladnie roz¬ drobnionych cial stalych, o ciezarze wlasciwym, dobranym stosownie do ciezaru wlasciwego roz¬ dzielanych materialów.Jak wiadomo przy zabiegach tego rodzaju nalezy zapobiegac tworzeniu sie w cieklym osrod¬ ku wirów w celu zapewnienia rozdzielania wy¬ lacznie pod wplywem róznic ciezarów wlasciwych rozdzielanych materialów, a nie róznic ksztaltu i rozmiarów poszczególnych ziarn tych materia¬ lów. W praktyce jednak jest rzecza niemozliwa stale utrzymanie cieklego osrodka w zupelnym spokoju, gdyz ruch materialów podczas usuwa¬ nia ich z tego osrodka udziela sie cieklemu psrodv kowi. Ponadto czastki materialów o tym samym ciezarze wlasciwym, co czastki osrodka rozdzie¬ lajacego, maja sklonnosc do stopniowego groma¬ dzenia sie w tym osrodku i, jesli stale sie ich nie usuwa, nagromadzenie ich oddzialywa nieko- ' rzystnie na -osadzanie sie materialu, zwlaszcza przy zastosowaniu osrodka w postaci cieczy nie¬ jednorodnej lub zawiesiny.Poniewaz okazalo sie, iz nie mozna zupelnie zapobiec ruchom osrodka, przeto jest rzecza bar¬ dzo w^zna, aby ruchy te byly mozliwie jak naj3 mniejsze i aby w sposób istotny nie wplywaly na rozdzielanie materialów stosownie do ich cie¬ zaru. Poniewaz zabieg rozdzielania winien byc dokonywany jedynie pod dzialaniem ciezaru, tj.' sil dzialajacych w kierunku pionowym, przeto nalezy starac sie, aby interferencja poziomego pradu osrodka, przeplywajacego przez cala sze¬ rokosc zbiornika, z procesem rozdzielania, byla jak najmniejsza.Materialy wsplywajace moga byc unoszone przez prad powierzchniowy osrodka. Przedsta¬ wia to jednak te niedogodnosc, ze pionowy odstep pomiedzy powierzchnia cieklego osrodka a prze¬ lewem, przez który odprowadza sie osrodek ze zbiornika, musi byc wówczas co najmniej rów¬ ny wielkosci najwiekszych z posród ziarn od¬ dzielanego materialu. Jesli rozdzielany material zawiera czastki o srednicy np. 150 mm, odstep ten musi byc wiekszy niz 150 mm; to znaczy, ze ciecz musi przeplywac w ilosci a x 500 cm3 na godzine, przy czym a oznacza szerokosc zbiorni¬ ka w metrach. Pomijajac duze zuzycie energii, potrzebnej do podtrzymywania krazenia tak znacznych ilosci osrodka, oraz duzy koszt i wy¬ miary potrzebnych do tego urzadzen, szybkosc pradu powierzchniowego, wynoszaca odpowiednio 90 cm/sek, bedzie bardzo ujemnie dzialac na do¬ kladnosc przebiegu procesu rozdzielania.Jesli natomiast przeplyw cieczy wywoluje sie sposobem mechanicznym za pomoca powoli poruszajacego sie przenosnika (np. narzadu w postaci grabek, osadzonych obrotowo lopatek lub narzadów podobnych), wówczas mozna bardzo dobrze kontrolowac szybkosc przeplywu pradu powierzchniowego. Za pomoca tego rodzaju urza¬ dzen mozna uzyskac zarówno duza wydajnosc, jak i wysoki stopien dokladnosci rozdzielania.Stwierdzono tez, iz ze wzgledu na wymagana dokladnosc rozdzielania trzeba, aby wsplywaja- cy material byl unoszony przez poziomy prad, przeplywajacy przez cala szerokosc zbiornika do rozdzielania. Zatem prad ten, który plynie w tym samym kierunku co kierunek poruszania sie przenosnika do usuwania wsplywajacego mate¬ rialu, winien plynac bez przeszkód pod pradem powierzchniowym: Wskutek tego wsplywajacy material musi przeplywac do rjnny, której przed¬ ni koniec jest zanurzony w rozdzielajacym o- srodku i stopniowo wznosi sie ku tylowi. Zacho- . dzi jednak przy tym obawa, aby pod dzialaniem pradów lub wirów skierowanych ku dolowi pew¬ na ilosc unoszonego materialu nie minela dolem przedniego konca rynny i nie dostala sie pod jej dno.Stwierdzono, ze szkodliwe wiry w rozdzielaja¬ cym osrodku powstaja glównie, wskutek tego, ze przenosnik nie powoduje stale takich samych przemieszczen mas cieczy na tym samym pozio¬ mie, jak doplyw cieczy do zbiornika. Jesli prze¬ nosnik zagarnia wiecej cieczy anizeli jej doply¬ wa, wówczas nadmiar tej cieczy musi byc wy¬ równany przez prady dolne, które mieszaja ma¬ terial osadzajacy sie z materialem wsplywaja7 cym. Na odwrót, jesli ilosc cieczy przesuwana przez przenosnik jest mniejsza niz ilosc cieczy doprowadzonej do zbiornika na tym samym po¬ ziomie, wówczas nadmiar jej, przelewajac sie nad przenosnikiem, porywa czesc wsplywajacego materialu na dól i ku tylowi zbiornika. W zwiaz¬ ku z tym nalezy zaznaczyc, ze Ilosc cieczy prze¬ suwanej przez przenosnik zmienia sie zaleznie od tego, czy w przesuwanej cieczy znajduje sie wie¬ cej lub mniej materialu wsplywajacego.Niedogodnosci te mozna usunac przez zasto¬ sowanie urzadzenia do utrzymywania ciezaru za¬ wartosci zbiornika na poziomie, praktycznie bio¬ rac, stalym. Jednakze wymaga to zastosowania stosunkowo duzego urzadzenia zasilajacego. Przy tym koniecznosc uzgadniania dzialania przenos¬ nika i urzadzenia zasilajacego pociagnelaby za soba znaczny wzrost kosztów urzadzenia, roz-^ drabnianie zas materialu w urzadzeniu zasilaja¬ cym mogloby spowodowac znaczne straty.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada prócz urzadzenia do mechanicznego usuwania wsply¬ wajacego materialu równiez narzady, umieszczo^ ne po stronie doprowadzania osrodka do zbior¬ nika i sluzace do doprowadzania osrodka na ca¬ lej szerokosci tego zbiornika; urzadzenie posiada równiez przelew, przez który odprowadza sie osrodek, przy czym powstawaniu wirów w osrod¬ ku rozdzielajacym zapobiega sie przez wybiera¬ nie osadzajacego sie materialu przez ten przelew.W ,ten sposób poziom osrodka podnosi sie lub o- pada zaleznie od ilosci osadu tworzacego w zbior¬ niku; poniewaz zas ilosc osadu jest zwykle pro¬ porcjonalna do jego ciezaru, wiec wzrost cieza¬ ru powoduje wzrost poziomu cieczy. Dzieki temu przenosnik przesuwa jednakowa ilosc osrodka; gdyz masa osrodka przesuwanego razem z wsply- wajacym materialem jest wyrównywana przez wzrost poziomu przy wyzszym zas poziomie o- srodka przenosnik przesuwa wieksza jej ilosc.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest spo¬ sób rozdzielania stalych rozdrobnionych mate¬ rialów o róznej gestosci za pomoca pradu roz¬ dzielajacego osrodka, przy czym material mniej gesty jest unoszony przez ten osrodek, material zas gestszy osadza sie. Zarówno material wsply¬ wajacy jak i osadzajacy sie, usuwa sie ze zbior¬ nika rozdzielajacego za pomoca urzadzenia me¬ chanicznego, poruszanego w tym samym kierun¬ ku co przeplyw osrodka, prad zas osrodka prze¬ plywa pod rynna do wyladowywania materialu wsplywajacego, natomiast ponad mechanicznie wydobywana warstwa materialów osadzajacych sie. , ,. — 2 —Na rysunku przedstawiono, tytulem przyklar du, urzadzenie wedlug wynalazku. Fig. 1 — 4 przedstawiaja przekroje podluzne urzadzenia we¬ dlug wynalazku w czterech odmianach wykona¬ nia, fig. 5 przedstawia widok z góry urzadzenia wedlug fig. 4, a fig. 6 -^ przekrój podluzny w powiekszonej podzialce tylnej czesci urzadzenia innej odmiany urzadzenia. Podobne czesci urza¬ dzenia na poszczególnych figurach oznaczono ty¬ mi samymi liczbami.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 posiada stosunkowa plytki zbiornik 1 o równoleglych sciankach pionowych, napelniony wspomnianym wyzej cieklym osrodkiem 2. W zbiorniku tym znajduje sie przenosnik 3, którego dolna czesc jest czesciowo zanurzona w cieklym osrodku 2; prze¬ nosnik jest obracany w kierunku przeciwnym do, ruchu wskazówek zegara, zgarniajac wsplywaja- cy material na wklesla rynne 4, zaopatrzona w odpowiednie otwory. Dolny koniec 5 rynny 4 jest zanurzony nieco do osrodka pod jqgo.powierzch¬ nia 6. Jak widac na rysunku, rynna ponad po¬ wierzchnia osrodka wznosi sie skosnie ku górze, drugi zas jej koniec 7 jest pochylony w dól i wy¬ staje poza zbiornik 1. Drugi przenosnik 8, obra¬ cajacy sie w kierunku ruchu wskazówek zegara i przechodzacy wzdluz dna calej dlugosci zbiorni¬ ka, jest osadzony w ten sposób, iz jego górna czesc spoczywa wewnatrz zbiornika i jest prze¬ suwana po jego plaskim dnie, Zgarnia on nagro¬ madzony tam osad na skosnie pochylona czesc la tego dna.W przedniej, tj. doplywowej, czesci zbiornika znajduja sie cztery pochyle przewody 9, 10, 11, 12, rozmieszczone na calej jego szerokosci;'prze¬ wody te sluza do doprowadzania do zbiornika cieklego osrodka z przewodów 13, 1A, 15, 16. Roz¬ dzielany material doprowadza sie do zbiornika przez rynne 17f której wylot znajduje sie ponad wylotami przewodów 9, 10, ii, 12, zasadniczo na poziomie cieklego osrodka.Poziom 6 osrodka jest nieco wyzszy od gór¬ nej krawedzi Ib nachylonej czesci la dna zbior¬ nika. Krawedz ta stanowi zatem rodzaj przele¬ wu, przez który przelewa sie osrodek i osadzaja¬ ce sie materialy do poprzecznego, pochylonego koryta 18.Stosunek szybkosci ruchu przenosników S i 8 winien byc zasadniczo równy stosunkowi ilosci wsplywajacych i osadzajacych sie rozdzielanych materialów. Ilosc osrodka, doprowadzanego w ciagu jednej sekundy do zbiornika przez górny przewód 9, musialaby odpowiadac ilosci cieczy, przesuwanej przez przenosnik 3, gdyby nie obec¬ nosc wsplywajacych materialów.Przenosnik 8 sklada sie z dWóch równoleglych lancuchów, rozmieszczonych we wzajemnym od¬ stepie zasadniczo równym szerokosci zbiornika i polaczonych miedzy soba za pomoca niskich, od¬ powiednio rozmieszczonych skrobaczek; dzieki temu osad, skoro dostanie sie na brzeg krawedzi Ib, latwo wypada przez luki miedzy tymi skro* baczkami.Przenosnik 3 jest wykonany podobnie jak przenosnik 8. Rózni sie on tylko tym, ze posiada wyzsze, bardziej wystajace skrobaczki.Stopien pochylenia tylnej czesci la dna zbior¬ nika winien byc dobrany tak, aby osad, wybiera¬ ny przez przenosnik 8, nie zesuwal sie z powro¬ tem do zbiornika, to znaczy, aby byl on wyrzu¬ cany przez brzeg przelewu Ib w postaci zwartej warstwy.Odmiana urzadzenia, przedstawiona na fig. 2, rózni sie od urzadzenia przedstawionego na fig. 1 glównie tym, "ze osad usuwa sie z dna zbiornika 1 za pomoca jednolitej (nie dziurkowanej) tas¬ my 19; mozna przy tym, w razie potrzeby, zwie¬ kszyc przyczepnosc powierzchni tej tasmy przez zaopatrzenie jej w szereg wglebien lub niskich ze¬ berek. Dalsza róznica polega na tym, ze napedzaja¬ cy walek 20 tasmy 19 jest umieszczony ponizej po¬ wierzchni 6 osrodka, stanowiac przelew. Szczelina pomiedzy walkiem 20 a krawedzia 1.8 zbiornika jest uszczelniona. Poniewaz walek 20 jest zanu¬ rzony w osrodku, przeto ten osrodek plynie w tym samym kierunku, jak i posuwane materialy osadzajace sie za pomoca tasmy az do miejsca, w którym te materialy zostaja zebrane z tasmy.Posiada to szczególne korzysci w przypadku za¬ stosowania gladkiej tasmy, gdyz prad ten zapo¬ biega skutecznie zeslizgiwaniu sie przenoszonych materialów w tyl po tasmie. Zapobiega sie przez to gromadzeniu sie materialów na tasmie* i mie¬ szaniu sie ich z materialem wsplywajacym. Po¬ nadto, dzieki zapobiezeniu przez prad zeslizgiwa¬ niu sie materialów do tylu wzdluz tasmy, staje sie mozliwym pewne zwiekszenie szybkosci prze¬ suwania sie tasmy, co wplywa korzystnie na wy¬ dajnosc urzadzenia.Jak wspomniano wyzej, jest rzecza bardzo wazna, aby ciecz, przeplywajaca bezposrednio pod skrobaczkami dolnej czesci przenosnika 3 i pod dziurkowanym dnem rynny A, nie porywa¬ la materialu wsplywajacego. Jednakze doprowa¬ dzany do zbiornika osrodek posiada sklonnosc wsplywania w kierunku ku górze; przy stosowa- , niu osrodka w postaci zawiesin sklonnosc ta. po¬ wieksza sie wskutek osadzania sie „piasku" • pro¬ gresywnie w kierunku pradu. Aby zatem utrzy¬ mac zadana szybkosc przeplywu tego pradu, dob¬ rze jest zaopatrzyc zbiornik przy koncu odply¬ wowym w urzadzenie do kontrolowania tego prze¬ plywu; dzieki temu urzadzeniu, lacznie z opisa- — 3 -nymi wyzej narzadami, przenosnik przesuwa w kazdej chwili taka ilosc osrodka, jaka zostaje doprowadzona przez przewód 9. Takie urzadzenie kontrolne moze skladac sie — jak zwykle — z sita 21 i umieszczonej pod nim rynny odplywo¬ wej 22, jak przedstawiono na fig. 3. Sito 21 sie¬ ga przetf cala szerokosc zbiornika 1, tworzac czesc pochylonego skosnie odcinka dna la zbior¬ nika; sito to jest umieszczone w skosnej czesci dna na poziomie pomiedzy powierzchnia cieczy, a pozioma czescia dna zbiornika.Na fig. 4 i 5 przedstawiono dalsza odmiane urzadzenia wedlug wynalazku. Urzadzenie to jest zaopatrzone w drugi, poziomy przenosnik 28, umieszczony poza przenosnikiem 3, który sluzy do utrzymywania pradu cieczy bezposrednio pod rynna A.. W tej odmianie wykonania rynna U nie posiada otworów i nie siega poza przelew 1 b, jak na fig. 1 — 3, lecz tylko do poprzecznej, na¬ chylonej ?rynny 21*; rynna 2U jest umieszczona w polowie odleglosci miedzy koncem zbiornika 1, a przelewem Ib, i sluzy do odprowadzania ma¬ terialu wsplywajacego i osrodka, przesuwanych przez przenosnik 3. Urzadzenie to posiada te ko¬ rzysci, ze pozwala na pominiecie sita 21 (fig. 3), przez co nadaje sie równiez do rozdzielania ma- - terialów drobnoziarnistych.Na fig. 6 przedstawiono urzadzenie rozrza¬ dzajace przeplywem osrodka pod zaopatrzona w otwory rynna 4, wykonana zasadniczo podobnie jak na fig. 1. Urzadzenie to sklada sie z pozio-, mego walu 25, osadzonego w poprzek zbiornika 1, prostopadle ponad przednim koncem 5 dziurko¬ wanej rynny 4. Na wale 25 sa osadzone przy obydwóch jej koncach ramiona 26; ramiona te zwisaja pionowo i siegaja niemal dna zbiornika przy koncu plaskiej czesci jego dna, przy czym posiadaja pewien luz w stosunku do sasiednich bocznych scian zbiornika.Dolne konce ramion 26 sa wzajemnie polaczo- • ne za pomoca poziomego sworznia 27, osadzonego obrotowo w odpowiednich lozyskach i przymoco¬ wanej do tego sworznia podluznej plytki napedo¬ wej 28 o dlugosci równej niemal szerokosci zbior¬ nika. Do obydwóch konców sworznia 27 sa przy¬ mocowane wykorbione ramiona 29, polaczone przegubowo z drazkami 30; drazki te sa zawie¬ szone na ramionach 26 za pomoca sprezyn 31. Do obydwóch konców sworznia 27 sa równiez przy¬ mocowane krazki 32.O krazki 32 zaczepia hak 33, pociagany do. góry za pompca sprezyny 3U; wysokosc podno¬ szenia sie haka 88 jest ograniczona trzpieniem 38a. Ruch obrotowy krazków 32 ze sworzniem 27 plytka 28 i ramionami 29 wzgledem ramion 26, jest ograniczony za pomoca trzpienia 85, ramie¬ nia 26 i przez dzialanie sprezyny 31, pociagajacej krazki za pomoca ramion 29, gdy' ramiona 26 znajda sie w polozeniu pionowym, przedstawio¬ nym na rysunku liniami ciaglymi. W tym polo¬ zeniu plytka 28 ustawia sie w polozeniu pozio¬ mym.Trzpien 35 zapobiega obracaniu sie plytki 28, ograniczajac jej ruch obrotowy pomiedzy ramio¬ nami 26 o kat 90° w kierunku ruchu wskazówek zegara od polozenia poziomego.Ramiona 26 sa polaczone przegubowo poni¬ zej walu 25 za pomoca drazków 36, zaopatrzo¬ nych w ramiona korbowe 37, osadzone na pozio¬ mej osi 88, równoleglej do sworznia 25, a obra^ canej za pomoca nie przedstawionego na rysun¬ ku urzadzenia w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Wskutek tego ramiona 26 wahaja sie, zakreslajac kat mniejszy niz 45°, pomiedzy polozeniem pionowym a, przedstawio¬ nym na rysunku liniami ciaglymi, a polozeniem wychylonym c, przedstawionym liniami przery¬ wanymi; b przedstawia posrednie polozenie ra¬ mion 26 podczas odchylania sie ich od polozenia pionowego.W poprzek zbiornika jest osadzony zaczep 39, przymocowany do bocznych scian zbiornika.O ten zaczep uderzaja wystepy 82b krazków 82, przy zblizaniu sie ramion 26- do swego skrajne¬ go polozenia wychylonego w poblizu przelewu Ib.Urzadzenie dziala w sposób ponizej podany.: Gdy ramie 26 zostanie przesuniete z poloze¬ nia a w kierunku przeciwnym ruchowi wska¬ zówek zegara ku przelewowi Ib, krazek 82 ra¬ zem ze sworzniem 27, plytka 28 i ramionami 29 obraca sie w kierunku ruchu wskazówek zegara wbrew dzialaniu sprezyny 81, lecz tylko wsku¬ tek zaczepiania wystepu' 32d o hak 33. Wskutek tego kat, zawarty pomiedzy wykorbionym ra¬ mieniem 29 a drazkiem 30 (po prawej stronie tego ramienia), zmniejsza sie stopniowo az do zera. Nastepnie, tj. gdy drazek 30 tworzy juz bardzo maly kat z ramieniem 29 po lewej stro¬ nie tego ramienia, wystep 82a zostaje wysuniety z haka 33, sprezyna 31 zas pociaga zespól po¬ wyzszych czesci 27, 28, 29, 82 urzadzenia dalej w kierunku obrotów wskazówek zegara tak, iz plytka 28 przybiera polozenie równolegle do osi podluznej ramion 26 i opiera sie o trzpien 85.W tym polozeniu zespolu czesci 27, 28, 29, 32 urzadzenia wzgledem ramion 26 wystep 82b uderza przy dalszym ruchu tych ramion o zaczep 89, wskutek czego pod koniec ruchu ramion 26 krazek 82 zostaje obrócony w kierunku przeciw¬ nym do ruchu wskazówek zegara.Tuz przed koncem drogi przesuwu ramion 26kat pomiedzy drazkami 30 a ramionami 29 po lewej stronie tych ramion maleje do zera,"*a w chwile pózniej zespól czesci 27, 28, 29, 32 przy¬ biera pod dzialaniem sprezyny 31 polozenie, w którym.plaszczyzna plytki 28 tworzy kat prosty z ramionami 26; polozenie to zostaje zachowa? ne podczas cofania sie ramion 26 do polozenia poczatkowego (pionowego).Z powyzszego widac, ze podczas ruchu na¬ przód ramienia 26 plytka 28 przesuwa osrodek w kierunku przelewu 1 b, natomiast podczas prze¬ suwania sie w kierunku powrotnym przesuwa sie przez osrodek niemal bez oporu.Opisane urzadzenie rozrzadcze posiada znacz¬ ne korzysci w porównaniu z urzadzeniem przed¬ stawionym na fig. 4. Przede wszystkim przesu¬ wanie osrodka przez plytke rozpoczyna sie zaw¬ sze dokladnie przy przednim koncu 5 rynny A, co zapewnia pozadany ruch cieczy przez cala dlugosc strefy rozdzielania, tj. odcinka zawar¬ tego pomiedzy koncem wlotowym zbiornika, a wspomnianym koncem rynny. Ponadto urzadze¬ nie to umozliwia zastosowanie zbiornika o mniej¬ szej dlugosci. PL