SE427646B - Anordning innefattande en eller flera skakrennor for att motta och avge ettmaterialflode - Google Patents

Description

15 20 25 30 8006731-'7 Enligt ett tillämpat alternativ för tillvaratagande av avfall mals detta i kvarnar, varefter det i mekaniska separeringsutrustningar uppdelas i ett antal fraktioner. På motsvarande sätt skiljs torven från det ovidkommande materialet (jord, stenar, pinnar och grenar).

För säker funktion hos utrustningarna krävs att blandningen tillförs dessa i ett jämntjockt skikt med en viss maximal tjocklek och med en relativt stor bredd. Vidare skall skiktets tjocklek och flödesmängden vara relativt oberoende av tiden. Det har hittills varit ett stort problem att åstad- komma ett skikt med ovan angivna egenskaper.

Anledningen till de angivna svårigheterna är att blandningar av ovan an- givet slag är samansatta av artiklar med olika densitet, olika elasticitet, oregelbunden form, viss vidhäftning och med varierande fukthalt. Vid för- flyttningen avit ex avfall på transportbanor eller i transportrännor har avfallet en benägenhet att bilda en strängliknande massa, vilket försämrar kapaciteten hos använd separeringsutrustning. Det är vidare ej ekonomiskt försvarbart att utforma transportanordningarna så att avfallet redan i dessa förflyttas i de tunna skikt som den efterföljande separeringsutrust- ningen kräver. Det föreligger därför ett behov av en utrustning som för- delar den strängliknande massan hos transportanordningarna i ett brett och jämntjockt skikt som tillförs separeringsutrustningen utefter dess hela bredd.

Ett annat problem i nu använd utrustning är att flödesmängden hos blandning- arna varierar i tiden t ex vid avfall, på grund av ojämn utmatning från En sådan variation av flödet minskar den efterföljande separe- Det föreligger således även ett behov av kvarnen. ringsutrustningens kapacitet. anordningar som utjämnar sådana variationer.

För bästa funktion hos separeringsutrustningen krävs som regel att fördel- ningen av materialslag i stort sett är densamma överallt i den blandning som tillförs utrustningen.

Det är tidigare känt en lösning som delvis löser problemet att åstadkomma ett jämntjockt materialskikï« Lösningen består i skakrännor anordnade med ett antal plogliknande relativt låga förhöjningar som är placerade efter 10 15 20 25 30 8006731-'7 varandra och med sina spetsar vända mot transportriktningen. Genom för- höjningarna fördelas materialet ut mot skakrännans kanter. En allvarlig nackdel med denna lösning är att förhöjningarna verkar som hinder, var- igenom skakrännans transportkapacitet reduceras samtidigt som en oönskad materialuppdelning uppkommer.

Föreliggande uppfinning avser en anordning där ovan angivna krav på jämn spridning av materialet till ett skikt av erforderlig bredd och rätt tjocklek tillgodoses samtidigt som kravet på hög transportkapacitet och bi- behållen materialfördelning i skiktet uppfylls. Praktiska prov har visat en fördubblad transportkapacitet jämfört med den kända lösningen Enligt uppfinningen anordnas i transportrännans pâmatningsdel en “konst- gjord“ materialhög därigenom att pâmatningsdelen förses med en upphöjning till vilken materialet förs. Upphöjningen bildar kärnan i en materialhög utefter vars sidor materialet rasar och därigenom sprids över skakrännans yta ända till dess kanter. Upphöjningens begränsningsytor utgör därvid stödytor för ett materialskikt vars översta lager glider mot de under- liggande lagren. Givetvis sker en viss materialförflyttning även i de understa lagren men huvudflödet av materialet sker i de översta lagren.

Den "konstgjorda" materialhögen har mindre massa än vad en "homogen" ma- terialhög skulle ha, samtidigt som den kan ges den form som ger den enk- laste mekaniska uppbyggnaden tillsammans med de bästa spridningseffekterna.

Högens lilla massa förenklar givetvis även uppbyggnaden av drivorgan och länksystem för skakrännan, då de mindre masskrafterna medför möjlighet till klenare dimensionering. Genom att anpassa amplituden och frekvensen hos skakrännans rörelser mot materialets egenskaper erhålls en god utspridning av materialet över skakrännans yta.

Enligt uppfinningen anordnas skakrännan i sin påmatningsände med en centralt i rännan placerad upphöjning. Upphöjningen har en åsliknande form och sträcker sig företrädesvis från påmatningsändens kant ett stycke utefter skakrännan i materialets förflyttningsriktning. Upphöjningens be- gränsningsyta ansluter sig mot skakrännans i huvudsak plana bäryta varjämte upphöjningens tvärsnitt begränsas av en krökt linje, företrädesvis del av en cirkelperiferi, som i stort liknar tvärsnittet hos en materialhög. I en föredragen utföringsform avslutas upphöjningen i materialets förflyttnings- 10 15 20 25 _30 35 i 8006731-7 riktning av en i huvudsak vertikalt orienterad yta. I anslutning till nyss nämnd yta, företrädesvis något efter denna i materialets förflyttnings- riktning, är skakrännans bäryta anordnad med ett antal relativt låga för- höjningar orienterade i huvudsak vinkelrätt mot materialets förflyttnings- riktning. I vissa tillämpningar anordnas endast två förhöjningar var och en sträckande sig från upphöjningen till var sin av skakrännans båda längs- gående kanter. Vid belägenhet ett stycke ifrân upphöjningen, anordnas. företrädesvis en enda förhöjning sträckande sig mellan skakrännans båda nämnda kanter. Höjden på förhöjningen uppgår maximalt till ca l/5 av upp- höjningens höjd.

I skakrännans påmatningsände och mot skakrännans begränsningskant i denna ände är i vissa utföringsformer av uppfinningen anordnat en lutande yta företrädesvis en böjd sådan och företrädesvis uppifrån sett konkav, för att förhindra att material ansamlas i anslutning till nämnd kant. Denna yta bidrar således till att minska de masskrafter som uppträder vid skakrännans rörelser.

Såsom angivits ovan erfordras i vissa tillämpningsexempel att blandningen fördelas i ett antal separata flöden för att respektive materialskikt skall erhålla den tjocklek och den bredd som ger säker funktion hos efterföljande utrustning, t ex en separeringsutrustning. I dessa utföringsformer är i vissa tillämpningsexempel skakrännan anordnad med en kilformad del som i matningsriktningen utgör en fortsättning på upphöjningen. Den kilformade delens övre kant ansluter mot upphöjningens högsta del. Den kilforinade de- lens tvärsnittsyta och höjd ökar i blandningens förflyttningsriktning. Före- trädesvis har den kilformade delen ett triangulärt tvärsnitt med en av tri- angelns spetsar vänd uppåt och sträcker sig en kortare eller längre sträcka mot skakrännans utmatningskant och i vissa tillämpningar ända fram till denna.

I andra tillämpningsexempel och företrädesvis där materialskiktet från skak- rännan skall fördelas i fler än två flöden, anordnas skakrännans utmatnings- kant med ett antal delkanter vilka sinsemellan begränsas av vertikalt anord- nade begränsningsväggar. Dessa väggar utgörs i vissa tillämpningsexempel av kilformade delar liknande de tidigare beskrivna.

I en utföringsform, där blandningen fördelas i tre materialskikt, är skak- rännan i sin utmatningsände, i fortsättningen benämnd främre kant, anordnad med ett centralt beläget urtag utgörande del i skakrännans främre kant. l0 15 20 25 30 soo6?z1-7 De av urtagets båda sidor som är riktade i blandningens förflyttningsrikt- ning, övergår i snedställda kanter utgörande resterande del av skakrännans främre kant. Bredden på de materialskikt som därvid fördelas mellan det centralt belägna urtaget och mellan de båda snedställda kanterna är genom uppbyggnaden reducerad jämfört med skakrännans totala egen bredd. För de fall att större bredd är erforderlig låter man de tre materialskikten vart och ett passera ned till var sin efterföljande skakränna var och en anord- nad med en upphöjning på det sätt som ovan beskrivits. I de efterföljande skakrännorna reduceras därvid materialskikten ytterligare så att erforder- lig utspridning över skakrännornas hela bredduppnås och kraven på bredd och tjocklek hos materialskikten, när de t ex tillförs separeringsutrustningarna, innehålls.

För de fall att materialskikten passerar över snedställda kanter sker en minskning av skikttjockleken och en däremot svarande ökning av spridnings- bredden vilket i vissa tillämpningsexempel kan vara ett medel att uppnå den erforderliga spridningsbredden och skikttjockleken hos ett materialskikt som tillförs en separeringsutrustning.

Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till ett antal figurer, där fig l a visar en skakränna sedd uppifrån fig l b visar snittet II-II i fig l a fig l c visar snittet III-III i fig l a fig 2 a visar en skakränna med fördelningskil sedd uppifrån fig 2 b visar snittet IV-IV i fig 2 ä fig 2 c visar snittet V-V i fig 2 a fig 3 visar blandningens spridningsmönster på skakrännan, fig 4 visar, sedd uppifrån, en skakränna med separeringskil samverkande med ytterligare två skakrännor för fördel- .ning av avfall till två separeringsutrustningar, fig 5 visar, sedd uppifrån¿ en skakränna samverkande med tre skakrännor för samverkan med tre separeringsut- rustningar, 10 15 20 25 30 sooaisl-7 6 fig 6 a visar en alternativ utföringsform av skakrännan sedd I uppifrån, fig 6 b visar snittet VI-VI i fig 6 a, fig 6.c 1 visar snittet VII-VII i fig 6 a.

I figurerna 1 a-c återfinns en skakränna 10 med en bakre vägg ll och en främre kant 12. Den främre kanten bildar i figurerna ca 450 vinkel med skakrännans längdriktning. Skakrännan begränsas vidare av tvâ väggar 13,14 riktade uppåt från skakrännans bäryta 15 och utgörande resterande yttre be- gränsningar av denna. I anslutning till skakrännans bakre del är centralt på bärytan anordnad en upphöjning 20 sträckande sig från den bakre väggen ll mot skakrännans främre kant 12. Upphöjningen slutar dock innan den når fram till kanten 12. Upphöjningen har således en åsliknande form vars begräns- ningsyta ansluter sig mot skakrännans plan och vars tvärsnitt bildar en krökt linje företrädesvis del av en cirkelperiferi (jfr fig lb). I riktning mot den främre kanten avslutas upphöjningen med en i huvudsak vertikalt oriente- rad yta 21. I anslutning till den vertikala ytan och något efter denna i materialets förflyttningsriktning är skakrännans bäryta 15 anordnad med en relativt låg förhöjning 30 sträckande sig mellan skakrännans båda väggar 13,14.

Förhöjningarnas höjd uppgår maximalt till ca l/5 av upphöjningens höjd.

Ett pâmatningsorgan 22 är anordnat i anslutning till skakrännans bakre ände.

I figurerna l b-c visas utöver snitten II-II och III-III tvärsnitten-hos de skikt 60,61 av blandningen som uppstår i snitten II-II resp III-III under blandningens transport mot skakrännans främre kant.

Genom påmatningsorganet 22 tillförs blandningen skakrännans bakre del så att den faller mot upphöjningen 20. Härvid bildas runt upphöjningen ett material- skikt vars beståndsdelar i första hand rasar från skakrännans centrumlinje och därjämte av skakrännans rörelser successivt förflyttas mot skakrännans båda väggar 13,14 samtidigt som materialet förflyttas mot den främre kanten 12.

I beskrivningens inledande del har i detalj redogjorts för förloppet. Det spridningsmönster som uppstår för materialet visas i fig 3. I figuren är inlagt nivålinjer 32 som anger materialskiktets tjocklek i olika delar av skakrännan. Det visar sig att intill förhöjningen 30 och den vertikalt orienterade ytan 2l bildar blandningen ett i stort sett jämntjockt skikt 60 .(jfr även fig lb) som av skakrännans rörelser förflyttas vidare mot skak- 10 is 20 25 30 8006731-'7 rännans främre kant 12. Från kanten 12 avges blandningen t ex till en separeringsutrustning.

I vissa tillämpningar anordnas ett antal förhöjningar efter varandra, speciellt när kraven på utjämning av varierande flödesmängd är stora.

I fig 2 a-c är förhöjningarna 30 a-b anordnade i omedelbar anslutning till den vertikala ytan 21. Vidare är skakrännan 10' försedd med en kilformad del 40 vars övre kant 41 ansluter mot upphöjningens 20 högsta del. Den kilformade delens tvärsnittsyta ökar i riktning mot skakrännans främre kant 12, dvs i blandningens förflyttningsriktning. I en föredragen ut- föringsform har såsom visas i figurerna den kilfonnade delen ett triangu- lärt tvärsnitt med en av triangelns spetsar vänd uppåt.

I fig 2 a-c har den kilformade delen 40 en utsträckning från upphöjningen 20 fram till skakrännans främre kant 12. I vissa utföringsformer föredras dock en kortare längd på den kilformade delen. Väsentligt för en säker funktion hos densamma är att den kilformade delens övre kant 41 stiger relativt brant i materialets förflyttningsriktning. En vinkel av ca 30° mellan kanten 41 och bärytan 15 är ett ofta använt värde.

Den kilformade delen delar blandningen i två lika stora materialflöden under blandningens förflyttning mot skakrännans främre kant 12.

Den i anslutning till fig 2 a-c beskrivna kilformade delen 40 kan förefalla utgöra en komplettering som motverkar uppfinningens syfte, dvs âstadkommandet av ett jämntjockt skikt av blandningen som avges vid skakrännans främre kant.

I praktiken används dock skakrännor med kilfonnad del40 normalt endast när skakrännan följs i materialets förflyttningsriktning av ett antal skakrännor av den utföringsform som i princip visas i fig l a-c. Den kilformade delen utgör därvid ett medel att fördela flödet i två i stort sett lika stora del- flöden. Behov att åstadkomma en sådan fördelning uppstår när materialflödet i skakrännan är så stort att flödet överstiger kapaciteten hos efterföljande utrustning, t ex en separeringsutrustning.

I fig 4 visas en anordning sammansatt av tre skakrännor 10 följda av två utrustningar 23,24. Den första skakrännan 10' är anordnad med upphöjning 20 10 '15 20 25 30 35 ilso067a1-7 8 och kilformad del 40. De två efterföljande skakrännorna 10 a,b är även de anordnade med var sin upphöjning.20 a,b medan kilformad del saknas." De bå- da skakrännorna 10 a,b följs av utrustningarna 23,24 vilka t ex utgörs av separeringsbord för fördelning av materialet i ett antal materialfraktioner.

Av figuren framgår hur i övergångarna mellan skakrännorna resp mellan skak- rännorna och de efterföljande utrustningarna den främre kanten hos resp skakränna bildar en vinkel av ca 450 med blandningarnas förflyttningsrikt- ning, varigenom resp efterföljande utrustning 23,24 tillförs sin delblandning över en ökad bredd. Den främre kanten hos den första skakrännan 10' består av tvâ snedställda kanter 44,45 vilka sinsemellan bildar ca 90° vinkel, ' varigenom bärytan l5' i skakrännans främre del får en spetsig form. I figu- ren är vidare visat ett påmatningsorgan 22 för att tillföra blandningen till den första skakrännan lO'.

Från påmatningsorganet 22 tillförs blandningen den första skakrännan l0' intill dess bakre kant och i det område där skakrännans upphöjning 20 är be- lägen. Genom skakrännans rörelser förflyttas blandningen mot skakrännans främre kant. Vid passagen av området intill upphöjningens slut är blandning- en fördelad i ett relativt jämntjockt skikt. Den kilformade delen 40 upp- delar blandningen i två delflöden, det ena för skakrännan l0a och det andra för skakrännan l0b. Delflödena tillförs de båda senare skakrännorna i an- slutning till resp skakrännas upphöjning. Blandningen förflyttas därefter mot dessa båda senare skakrännors främre kanter och sprids samtidigt ut över de båda skakrännornas bärytor så att när blandningarna tillförs efter- följande utrustning 23,24 bildar de jämntjocka skikt.

I fig 5 visas en anordning bestående av fyra skakrännor 10", l0 c-e för fördelning av inkommande blandning i tre lika stora delflöden, vardera del- flödet bestående av ett jämntjockt skikt. I detta tillämpningsexempel är den första skakrännan 10" något modifierad i sin framkant, dvs i sin avgiv- ningsände. Den är där anordnad med ett centralt beläget urtag 33 som har två av sina kanter i huvudsak riktade i blandningens förflyttningsriktning.

I anslutning till dessa kanter är anordnat fördelningsorgan 43, vilka före- trädesvis är kilformade. Resterande delar 34,35 av skakrännans framkant bildar företrädesvis en vinkel av 45° med blandningens förflyttningsriktning.

I anslutning till skakrännans 10" främre kant är anordnat tre skakrännor l0 c-e där två av skakrännorna l0c och l0e bildar ca 45° vinkel med skak- 10 15 20 25 30 8006731-7 rännan l0" medan skakrännan l0d har en med skakrännan l0“ överensstämmande riktning. Samtliga skakrännor l0" och l0 c-e har upphöjningar 20, 20 c-e anordnade enligt fig l a-c. I anslutning till resp skakrännas l0 c-e främre kant l2 c-e är anordnat efterföljande utrustning, ej visade i figuren, för vidare behandling av blandningarna. Ett påmatningsorgan 22 är anordnat i anslutning till skakrännans l0" bakre kant.

Från påmatningsorganet 22 tillförs blandningen till skakrännan 10" där den på tidigare beskrivet sätt fördelas jämnt över skakrännans bäryta så att blandningen bildar ett jämntjockt skikt när den når fram till skakrännans främre kant. Där uppdelas skiktet i tre delflöden vilka vart och ett tillförs var sin skakränna l0 c-e i anslutning till resp skakrännas bakre kant. Dessa delblandningar är därvid koncentrerade till ett relativt litet område i resp skakrännas bakre kant och där resp skakrännas upphöjning är belägen. Delblandningarna fördelas därifrån på tidigare beskrivet sätt ut över resp skakrännas hela bäryta under samtidig förflyttning mot resp skak- rännas främre kant där resp delskikt i ett jämntjockt skikt överförs till den efterföljande utrustningen.

I fig 6 a-c visas en alternativ utföringsform av skakrännan l0"2 Skakrännan är i denna utföringsform i sin bakre del, dvs i sin påmatningsdel, anordnad med en lutande företrädesvis böjd och uppifrån sett konkav yta 26 som an- sluter dels mot upphöjningen 20, dels mot skakrännans bäryta l5. I över- gången mellan upphöjningen 20 och bärytan l5 är vidare anordnat utjämnings- ytor 25 a-b. Vidare visas i figuren hur förhöjningen 30c har ett i huvudsak triangulärt tvärsnitt. övriga i figurerna använda hänvisningssiffror har direkt motsvarighet i den tidigare beskrivningen.

Genom den böjda ytan 26 undviks att material ansamlas i anslutning till skak- rännans bakre vägg ll därigenom att materialet glider utefter ytan i riktning 2Utjämningsytorna 25 har motsvarande funktion i Den visade utföringsformen mot skakrännans främre kant. övergången mellan upphöjningen 20 och bärytan 15. av förhöjningen 30 c medför även den att ansamling av material undviks. De speciella organ som åskâdliggörs i anslutning till fig 6 a-c utgör således ändamålsenliga förbättringar av uppfinningen. Organen bidrar till att ytter- ligare minska massan hos blandningen som förflyttas i skakrännan och därmed 8006731-'7 10 til1 att minska de masskrafter som uppträder vid skakrännans röreïser.

Utöver av uvanstâende beskrivning framgår uppfinningen även av efterföl- jande patentkrav.

Claims (1)

1. 8006731-7 ll PATENTKRAV l. Anordning för att motta och avge ett materialflöde som består av en blandning av materialstycken eller fragment av skilda material och stor- lekar varvid materialet avges i ett eller flera flöden och varvid i an- ordningen ingår en eller flera skakrännor (10) var och en med en bär- yta (15), k ä n n e t e c k n a d därav, att i respektive skakrännas mottagningsände är bärytan anordnad med en centralt i rännan belägen upp- höjning (20) där materialflödet av upphöjningen (20) sprids över bär- ytan (l5) under bildandet av ett jämntjockt materialskikt som utefter bärytan förflyttas till och avges från skakrännans avgivningsände. Anordning enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att upphöjningen (20) har en åsliknande form vars begränsningsyta an- sluter sig mot resp skakrännas bäryta (l5) och vars tvärsnitt bil- dar en krökt linje, företrädesvis del av en cirkelperiferi. Anordning enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att upphöjningen (20) begränsas i materialets flödesriktning av en i huvudsak vertikalt orienterad yta (Zl). Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i anslutning till den vertikalt orienterade ytan (21) och företrädesvis något efter denna i materialets flödesriktning är anordnat ett antal förhöjningar (30) orienterade i huvudsak vinkel- rätt mot materialets flödesriktning och anslutande mot skakrännans väggar (l3,l4). Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att förhöjningarnas (30) höjd maximalt uppgår till ca l/5 av upphöjning- ens (20) höjd. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att skakrännan (l0"') i sin mottagningsände är anord- nad med en lutande företrädesvis böjd yta (26) för förhindrande av ansamling av material mot skakrännans begränsningar (ll,l3,l4) i riktning motsatt materialets flödesriktning. 10. 12 Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att upphöjningen (20) är i materialets.flödesriktning förlängd med en kilformad del (40) vars övre kant företrädesvis an- sluter mot upphöjningens högsta del och vars höjd och tvärsnittsyta ökar i materialets flödesriktning, varigenom materialet fördelas i två från varandra skilda flöden av i huvudsak lika storlek. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kilformade delen (40) har ett triangulärt tvärsnitt med en av triangelns spetsar vänd uppåt. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n-e t e c k - n a d därav, att anordningen är sammansatt av tre skakrännor (l0', l0 a-b), där en av skakrännorna (l0') är anordnad för förflyttning av i huvudsak lika stora materialflöden till de båda övriga skakrän- norna (l0 a-b), att den förstnämnda skakrännan (l0') i sin avgivnings- ände är anordnad med två snedställda främre kanter (44,45) bildande vinkel med varandra så att bärytan (l5') i skakrännans främre del fâr en spetsig form, varigenom i huvudsak lika delar av materialflödet passerar över resp främre kant (44,45) till de båda skakrännornas (l0 a-b) mottagningsändar och varifrån resp del av materialflödet sprids över resp skakrännas (l0 a-b) bäryta under bildandet av ett i huvudsak jämntjockt materialskikt som utefter bärytan förflyttas till och avges från skakrännans avgivningsände. Anordning enligt något av patentkraven l-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen är samansatt av fyra skakrännor (l0", lO c-e) där en av skakrännorna (l0") är anordnad för förflyttning av i huvud- sak lika stora materialflöden till de tre övriga skakrännorna (10 c-e), att den förstnämnda skakrännan (l0") i sin avgivningsände är anordnad med ett centralt beläget urtag (33) utgörande del i den första skak- rännans främre kant och där urtagets båda kanter, som är riktade i blandningens förflyttningsriktning, övergår i snedställda kanter (34, 35) utgörande resterande del av skakrännans (l0“) främre kant, var- igenom i huvudsak lika delar av materialflödet passerar genom urta- get (33) och över resp kant (34,35) till skakrännornas (10 c-e) mot- ' 8006731 '7 13 tagningsändar och varifrån resp de] av materiaïflödet sprids över resp skakrännas bär-yta under bfldandet av ett i huvudsak jämn- tjockt materiaïskikt som utefter bär-ytan förflyttas tiTl och avges från skakrännans avgivningsände.