Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anreichern durch Sortieren und Entfernen von angereicherten Fraktionen körnigen Gutes aus einem entsprechenden Gemisch unter den Einflüssen von Wurfschwingbewegungen einer gasdurchlässigen Gutauflage und von diese Gutauflage aufsteigend durchströmenden Gasströmungen, wobei jede Fraktion einen bestimmten Endfall-Geschwindigkeits-Bereich aufweist.
Ausgehend von der bekannten Tatsache, dass körnige Güter, die Fraktionen unterschiedlicher Endfall-Geschwindigkei ten enthalten, unter den Einflüssen von darauf wirkenden Wurfschwingbewegungen einerseits und diese aufsteigend durchströmenden Gasströmungen anderseits nach den Endfall-Geschwindigkeiten in übereinanderliegende Schichten gebracht werden können, stellte man sich die Aufgabe, ohne Veränderung dieser Schichtungen verschiedene Fraktionen mit bestimmten Endfall-Geschwindigkeits-Bereichen direkt aus der durch Wurfschwingbewegungen und Gasströmungen erzielten Schichtung abzuziehen.
Es wurde schon vorgeschlagen, gasdurchlässige und wurfschwingende Gutauflagen in gewissen Abständen der Fliessrichtung des körnigen Gutes derart zu unterbrechen, dass nach unten wegführende Schlitze und darüber, in einer bestimmten Höhe die Schichtung schneidende Trennmesser vor einer anschliessenden gasdurchlässigen und wurfschwingenden Gutauflage vorgesehen werden. Damit wird aber nur für stets gleiche prozentuale Zusammensetzungen des körnigen Gutes eine zufriedenstellende, gleichartige, angereicherte Entfernung verschiedener Fraktionen bestimmter Endfall-Geschwindigkeits-Bereiche ermöglicht.
Sobald das körnige Gut in der anteil mässigen Zusammensetzung der verschiedenen Endfall Geschwindigkeits-Bereiche der Fraktionen ändert, wird auch der Endfall-Geschwindigkeitsbereich der ausgetragenen Fraktion unterschiedlich sein, d. h. die Trenngrenzen der Fraktionen werden verändert.
Auch wurde schon vorgeschlagen, den Fraktionen auf einem schwingenden und von Gas durchströmten Tisch unterschiedliche Fliesswege mit entsprechend zugeordneten Ausläufen zuzuordnen. Sobald aber in solchen Gemischen Fraktionen vorhanden sind, welche ungeachtet der Wurfschwingbewegungen weitgehend dem Gravitationseinfluss entsprechenden Fliesswegen folgen und mit der Abfliessbewegung von durch einen Gasstrom bewirkter Fluidisation einer unterschiedlichen Fraktion gleichartig über den geneigten Tisch übereinstimmt, fliessen diese sehr unterschiedlichen Fraktionen in den gleichen Auslauf. Damit ist die gewünschte Fraktionierung des körnigen Gutes nicht möglich.
Auch wurde schon vorgeschlagen, körniges Gut nach der Endfall-Geschwindigkeit in einem aufströmenden Gasstrom zu sichten, was aber stets nur die Aufteilung in zwei Fraktionen unterschiedlicher Endfall-Geschwindigkeit erlaubt. Damit wird der Aufwand für das Aufteilen in mehrere charakteristisch unterschiedliche Fraktionen äusserst aufwendig.
Es wurde gefunden, dass durch gleichzeitige Kombination des Fluidisations-Schichtungs-Prozesses und der Windsichtung nach Endfall-Geschwindigkeit ein Erfolg zur Lösung der Aufgabe zu verzeichnen ist. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, dass mit einer einmal vorgenommenen ununterbrochenen Schichtung zum sortierten Anreichern und für den Trennungsvorgang eine sehr erfolgreiche, mit wenig Aufwand durchführbare Methode vorliegt.
Das Verfahren ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gemisch stetig fliessend auf die Gutauflage aufgebracht und über diese bewegt wird und dabei zuerst in eine Schichtung mit von unten nach oben abnehmender Endfall Geschwindigkeit geschichtet und gleichzeitig eine Fraktion grösster Endfall-Geschwindigkeit bei kleinster Abmessung de Fraktionsteile entgegen der Gasströmung nach unten entfernt wird, daran anschliessend bei stetig fliessender unveränderter Schichtung in im wesentlichen unveränderter Schichtmächtigkeit fortlaufend von der zu unterst angesammelten Fraktion entgegen aufsteigenden Gasströmungen nach unten fallend entfernt und abgeführt wird, und zuletzt eine allfällige Rest Fraktion von der Gutauflage abgeworfen wird.
Das Abführen kann nach Endfall-Geschwindigkeit der Fraktionen sortiert erfolgen. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend aus einer das Gemisch einschleusenden Speisevorrichtung, einer daran anschliessenden gasdurchlässigen Gutauflage, einer an diese unmittelbar angrenzenden Guttrennvorrichtung, sowohl einer auf die Gutauflage und Guttrennvorrichtung einwirkenden Wurfschwingvorrichtung als auch einer darauf einwirkenden Gasströmungseinrichtung, und einer unter der Guttrennvorrichtung angeordneten Austragvorrichtung.
Das Erfinderische dieser Vorrichtung besteht darin, dass die Gutauflage und die Guttrennvorrichtung gutdurchlässig mit Durchfallöffnungen ausgebildet sind, deren Öffnungsflächen grösser als die projizierten Flächen der durch diese zu entfernenden Fraktionen sind, und die Guttrennvorrichtung eine im wesentlichen proportional zu der durch entfernte Fraktionen verminderten Menge des körnigen, geschichteten Gutes verminderte Trennfläche aufweist.
Durch diese Vorrichtung wird für den gesamten Fliessbereich des zu fraktionierenden körnigen Gutes trotz Ver änderung der Gutmenge zwischen der einschleusenden Speisevorrichtung und dem Ende der Guttrennvorrichtung eine im wesentlichen konstante Mächtigkeit des sich nach Endfall-Geschwindigkeit schichtenden, körnigen Gutes gewährleistet. Dank dieser konstanten Schichtmächtigkeit ergeben sich aber keine Fluidisationsprobleme, was aber für das korrekte sortierende Anreichern der verschiedenen Fraktionen körnigen Gutes in der Schicht massgebend ist.
Zwischen dem Ende der Guttrennvorrichtung mit einer daran angrenzenden Abstoss-Austragvorrichtung und der Gutauflage werden vorteilhafterweise unter den Durchfallöffnungen weitere Durchfall-Austragvorrichtungen zur fraktionierten Sammlung vorgesehen.
Die Grenzen von den Durchfallöffnungen in die Durchfall-Austragvorrichtungen sind vorteilhafterweise mit einstellbaren Gleitflächen versehen.
Die Gutauflage und die Guttrennvorrichtung stossen vorteilhafterweise koplanar aneinander an und sind von einer Gassaughaube überdeckt, worin zonenweise Gasströmungs Einstellelemente vorgesehen sind. Damit ist die für die Schichtung durch Fluidisation verantwortliche Gasströmung sehr leicht auf optimalste Werte einstellbar.
Der Guttrennvorrichtung sind vorteilhafterweise Verstellmittel zum Verändern der Trennfläche zugeordnet, was sehr leicht das Anpassen der gesamten Vorrichtung an das fraktionierte Entfernen körnigen Gutes und entsprechend das Konstanthalten der Schichtmächtigkeit erlaubt.
Eine Lösung der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geht aus der beiliegenden Zeichnung hervor, deren
Fig. 1 einen Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang einer Linie II-II in Fig. 1 darstellen.
Mit einem Guteinlaufstutzen 1 ist ein elastischer Kupplungsschlauch 2 verbunden. Dieser Kupplungsschlauch 2 ist mit der Speisevorrichtung verbunden, welche ein Einlaufrohr 3 und mit Abstand von dessen Mündung einen Verteilschuh 4 aufweist.
Aus dem Bereich der Abwurfkante 5 des Verteilschuhs 4 und mit Abstand darunter angeordnet erstreckt sich eine gasdurchlässig ausgebildete Gutauflage 10 und direkt daran in gleicher Ebene anschliessend eine gas- und gutdurchlässige Guttrennvorrichtung 11. Die Gutauflage 10 ist durch eine oder mehrere in Fliessrichtung darauf aufgesetzte, im wesentlichen senkrechte Trennwände 12 in Fliessbahnen unterteilt. Die Trennwände 12 weisen vorzugsweise Lochungen 13 auf.
Zur Reinhaltung des feinen Maschengitters der Gutauflage 10 ist darunter eine entlang von Führungsbahnen 15 verschiebbare, gegen die Unterseite der Gutauflage gerichtete Bürstenvorrichtung 16 angeordnet.
Eine geschlossene Kammer 20 mit in deren Seitenwänden ausgebildeten Lufteintritts-Öffnungen 21 und einen V-förmig ausgebildeten und zu einer Feinstgutaustragung 22 geneigt verlaufenden Sammelboden 23 aufweisend, ist unter der Gutauflage 10 angeordnet. Über der Gutauflage
10 sind quer dazu verlaufende Trennwände 25 zur Bildung von Aspirationskammern 26 vorgesehen. Entfernt von der Gutauflage 10 sind diese Aspirationskammern 26 durch feste gelochte Platten 27 relativ dazu verschiebbare gelochte Platten 28 begrenzt.
Die mit Lochung versehene Guttrennvorrichtung 11 ist durch darunter angeordnete, durch Trennwände 30 gebildete Kammern in Belüftungsfelder unterteilt. Unterhalb dieser Kammern erstreckt sich eine Sammelvorrichtung 31, in deren Seitenwände 32 Gaszufuhröffnungen 33 vorgesehen sind.
Geneigte Sammelböden 35 führen von den Seitenwänden 36 gegen einen in Fliessrichtung des Gutes sich erstreckenden Kanal 38. In diesem sind verstellbare Klappen 39, 39' vorgesehen derart, dass zwischen dem Übergang von der Gutauflage 10 zur Guttrennvorrichtung 11 und dem Ende dieser Guttrennvorrichtung 11 einzelne Längenabschnitte abgegriffen werden können. An geneigte Rinnenböden 40, 40', 40" schliessen nach unten durch elastische Schlauchmanschetten 42, 42', 42" abgeschlossene Sammelstutzen 41, 41' und 41" an.
An dem von der Speisevorrichtung 3, 4, 5 entfernten Ende der an die Gutauflage 10 angrenzenden Guttrennvorrichtung 11 ist unter dieser ein vom Sammelbehälter 32 getrennter Auslaulkanal 45 angeordnet, der quer zur Guttrennvorrichtung verläuft und in einem mit einer elastischen Austragschleuse 46 versehenen Sammelrohr 47 endet. Im Anschluss an das Ende der Guttrennvorrichtung ist ein Abwurfsammelkanal 50 angeordnet, der, quer zur Guttrennvorrichtung 11 verlaufend, in einen Austragstutzen 51 mündet.
Über der Guttrennvorrichtung 11 sind seitlich aus dem Bereich der gasdurchlässigen Gutauflage 10 bis zum Ende dieser Guttrennvorrichtung 11 sich erstreckende, winkelförmig ausgebildete, quer verschiebbare Seitenwände 55 und 55' angelenkt. Die unteren Schenkel 56 resp. 56' sind teilweise durch zwei aus dem seitlichen Bereich der Ebene der Guttrennvorrichtung 11 über diese vorspringende Abdeckplatten 57 resp. 57' überdeckt, so dass die gasdurchlässige Fläche der Guttrennvorrichtung und der Anteil an Gutdurchfallöffnungen vermindert wird. Die beiden seitlichen Trennwände 55 und 55' sind über ein Scherengestänge 60 und eine damit verbundene Gelenkmutter 61 sowie eine diese verschiebende Gewindespindel 62 durch ein Handrad 63 in der seitlichen Weite verstellbar, d. h. die Verengung von der Gutauflage 10 bis zum Abwurfende der Guttrennvorrichtung 11 ist veränderbar.
Der Bereich des Abwurfes von der Guttrennvorrichtung
11 in den Abwurfsammelkanal 50 ist von einer festen Abdeckung oberhalb der Verstellspindel 62 abgedeckt. Der angrenzende Endbereich der Guttrennvorrichtung 11 ist an kein Gasströmungselement angeschlossen und stellt daher einen reinen Siebbereich dar.
Alle diese aufgeführten Elemente sind von einer Aspirationshaube 70 überdeckt, welche sich aus dem Bereich der Gutauflage und der Guttrennvorrichtung nach oben erstreckt.
Sie ist entfernt von der Speisevorrichtung 3, 4, 5 mit einem Aspirationsanschluss 71 versehen. Dieser ist durch eine Aspirationsleitung 72 mit einem Zyklonabscheider 73 verbunden. Zur Festgutaustragung weist diese eine Schleuse 74 auf, und zur Erzeugung der Luftströmung durch die Gutauflage 10, die Guttrennvorrichtung 11, die Aspirationshaube 70 und den Zyklonabscheider 73 ist er an einen Ventilator oder an ein Gebläse 75 als Gassaugaggregat angeschlossen.
Zur Verstellung der Aspirationswirkung, d. h. der Stärke des Luftstromes durch die Gutauflage 10 und die Guttrennvorrichtung 11 sind die gelochten Platten 28 durch Handräder mit damit verbundenen Gewindespindeln gegenüber den gelochten Platten 27 verstellbar.
Das durch die Aspirationshaube 70, die Aspirationskammern 26, die Feingutsammelrinne 23 und die Sammelvorrichtung 31 gebildete Gehäuse samt Einbauten dieser Vorrichtung zum Anreichern durch Sortieren und Entfernen von angereicherten Fraktionen körnigen Gutes ist an beiden Enden schwingfähig gelagert. Einlaufseitig erfolgt dies durch Federn 80 und 80' zwischen zwei feststehenden Sockeln 81 und 81' und zwei mit dem Gehäuse verbundenen beweglichen Traglaschen 82. Über die Breite der Vorrichtung erstreckt sich zwischen dem Paar Traglaschen
82 eine Tragstange 83.
Mit dieser Tragstange 83 ist ein in der Neigung verstellbarer Motorsupport 85 verbunden, wel cher einen Selbstschwingerantrieb 86 trägt, wobei vorzugsweise zwei Motoren angeordnet werden derart, dass durch umlaufende Unwuchten 87 lediglich Wurfschwingbewegungskomponenten senkrecht zur Motorachse und senkrecht zur Tragstangenachse 83, nicht aber in Achsrichtung dieser Tragstange 83 erzeugt werden. Am abwurfseitigen Ende der Guttrennvorrichtung 11 ist das Gehäuse durch ein Gelenk 91 über eine Pendelstange 92 mit einem Konsolengelenk 93 versehen. Das Konsolengelenk 93 ist an einer Gelenklagerplatte 95 angeordnet. Die Gelenklagerplatte 95 ist entlang einer Tragspindel 96, welche durch ein Handrad 97 betätigbar ist, höhenverstellbar, was eine Veränderung der Neigung von Gutauflage 10 und Guttrennvorrichtung 11 erlaubt.
In stetigem Fluss gelangt das zu behandelnde Schüttgut, welches aus einem Gemisch von Fraktionen unterschiedlicher Endfall-Geschwindigkeit besteht, durch das Einlaufrohr 3 auf den schwingenden Verteilerschuh 4 und von dessen Abwurfkante 5 auf die unter der Aspirationshaube und unter den Strömungseinstellplatten 27 und 28 befindliche gasdurchlässige, schwingende Gutauflage 10. Durch den Ventilator resp.
das Gebläse 75 wird ein durch die Gutauflage 10 und die Guttrennvorrichtung 11 aufströmender Gasstrom erzeugt, wobei die dafür erforderliche Luft durch die Löcher 21 und 33 in den Seitenwänden der Vorrichtung eintritt und das darüber hinwegfliessende Schüttgut aufsteigend durchströmt.
Entsprechend den Einstellungen der beiden gelochten Platten 27 und 28 wird zonenweise die Stärke des Gasstromes eingestellt. Er gelangt durch die Aspirationskammern 26 in die Aspirationshaube 70. Gleichzeitig werden die Gutauflage 10 und die Guttrennvorrichtung 11 und damit das darüber fliessende Schüttgut entsprechend der Wirkrichtung des Un wuchtantriebes 86 einer Wurfschwingbewegung unterworfen.
Unter diesen Einflüssen von Gasstrom und Wurfschwingbewegung wird das Schüttgut geschichtet. Die Fraktionen mit der grössten Endfall-Geschwindigkeit sammeln sich zu unterst und diejenigen mit der geringsten Endfall-Geschwindigkeit werden zu oberst darüber geschichtet. Im Bereich der Gutauflage 10, welche vorzugsweise durch ein Maschengitter gebildet wird, fallen entgegen der aufströmenden Gasströmung solche Schüttgutfraktionen durch die Maschenöffnungen hindurch, welche eine gegenüber der darin herrschenden Gasströmung grössere Endfall-Geschwindigkeit und kleinere projizierte Grösstabmessungen als der Maschenweite entsprechend aufweisen. Es sind dies vor allem Sandkörner, kleine Steine usw. Diese sammeln sich auf dem Sammelboden 23 und gelangen in die Feingutaustragung 22, von wo sie durch eine elastische Schlauchschleuse 24 nach unten ausgetragen werden.
Beim Übergang von der Gutauflage 10 auf die mit Löchern relativ grosser Abmessung versehene Guttrennvorrichtung 11 ist das Schüttgutgemisch in direkt aufeinanderliegende Schüttgutfraktionen unterschiedlicher Endfall Geschwindigkeit sortiert. Für die nun durchzuführende Trennung darf diese Sortierung nicht mehr gestört werden. Vielmehr ist dafür zu sorgen, dass diese während des Trennvorganges erhalten, womöglich laufend verbessert wird. Das Prinzip der Trennung beruht darauf, dass entgegen der aufströmenden Gasströmung, welcher durch die Wurfschwingbewegung eine Pulsation der gesamten Schüttgutschicht überlagert wird, zu unterst angesammelte Teilchen der Schüttgutfraktionen entgegen der Gasströmung durch die Löcher der Guttrennvorrichtung in den darunter befindlichen Sammelbehälter 31 ausfallen.
Die Löcher der Guttrennvorrichtung 11 sind dabei beachtlich grösser als die projizierten Abmessungen der zu entfernenden Schüttgutfraktion. Zum Festlegen des zonenweise fortschreitenden Austragens werden entsprechend zonenweise die Gasströmungen durch Verstellung der gelochten Platten 27 und 28 zwischen den Aspirationskammern 26 und der Aspirationshaube 70 eingestellt. Dank den quer zur Gutauflage 10 und ebenfalls quer zur angrenzenden Guttrennvorrichtung 11 verlaufenden Trennwände 25 lassen sich diese einzelnen Strömungszonen scharf einstellen. Mit fortschreitender Bewegung des Schüttgutes von der Gutauflage 10 zum Abstosskanal 50 vermindert sich die Schüttgutmenge, indem aus der untersten Schicht Fraktionen stetig weggeführt werden.
Um die Fluidisation des Schüttgutes und damit dessen geschichtete Sortierung optimal aufrechtzuerhalten, werden die Seitenwände 55 und 55' auf der Guttrennvorrichtung 11 geeignet verstellt, so dass die Trennfläche, welche die verbleibende Schüttgutmenge trägt, stetig vermindert wird. Damit aber wird eine im wesentlichen konstante Mächtigkeit der sortierenden Schüttgutfraktionen über weite Distanzen des Fliessweges aufrechterhalten. Erst im Bereich des siebenden Durchfalls in den Auslaufkanal 45 und in den Abstosskanal 50 wird diese Schicht auf ein Minimum reduziert. In diesen Zonen wird aber keine Fluidisation mehr vorgenommen, indem nur noch leichte und grosse Fraktionsbestandteile wegzuführen sind.
Da entlang der Strömung von Schüttgut über die Guttrennvorrichtung 11 unterschiedliche Schüttgutfraktionen bezüglich deren Endfall-Geschwindigkeit und entsprechend auch deren Guteigenschaften ausgetragen werden, ist das weitgehend getrennte Wegführen wünschenswert. Zu diesem Zwecke sind unter den geneigten Sammelböden 35 in den Sammelkanälen 40, 40' verstellbare Klappen 39, 39' vorgesehen. Diese erlauben entlang der Erstreckung der Guttrennvorrichtung 11 in Fliessrichtung des Schüttgutes das Abgreifen unterschiedlich langer Fliess-Strecken. Entsprechend werden die durchfallenden Fraktionen zu verschiedenen Schlauchmanschetten geführt und ausgetragen. Diese können so ausgebildet sein, dass sie unter dem Gewichtseinfluss der angesammelten, auszutragenden Schüttgutfraktionen selbsttätig öffnen, ohne wesentliche Falschluftmengen eintreten zu lassen.
Es ist offensichtlich, dass die Trennung der Schüttgutfraktionen nach vorgängig erfolgter Sortierung in übereinanderliegende Schichten nach dem Prinzip der Steigstromsichtung erfolgt, indem solange Schüttgutfraktionen oberhalb der gelochten Guttrennvorrichtung schweben und durch die Wurfschwingbewegungen derselben in Bewegung gehalten werden, als die Gasströmung grösser ist als deren Endfall-Geschwindigkeit entgegen dieser Gasströmung. Einzig im Bereich des Abstosses erweist es sich gelegentlich als vorteilhaft, wenn das abzustossende Material nur noch durch einen reinen Siebvorgang, d. h. rein nach Grösse, getrennt wird. Aus diesem Grunde ist in diesem Bereiche auch keine, die Lochung der Guttrennvorrichtung 11 durchströmende Gasströmungs-Möglichkeit vorgesehen.
Es ist oftmals vorteilhaft, wenn die Neigung von Gutauflage und Guttrennvorrichtung verändert werden kann, um die Sortier- und Trennarbeit der Vorrichtung der Art des zu behandelnden Schüttgutes anzupassen. Zu diesem Zwecke ist die aus den Elementen 91 bis 97 aufgebaute höhenverstellbare Pendelabstützung vorgesehen.
Durch Drehen des Handrades 63 und damit der Gewindespindel 62 ist über das Gestänge 61 und 60 eine Verstellung der Seitenwände 55, 55' möglich. Diese Verstellung bewirkt eine Veränderung der Fläche der von Gasströmung durchströmten und von Wurfschwingungen bewegten, auf das darüber fliessende Schüttgut einwirkenden Guttrennvorrichtung aus dem Bereich der Gutauflage bis zum Abstosskanal 50, um die Schichtmächtigkeit der darüber fliessenden, übereinandergeschichteten Fraktionen im wesentlichen unverändert zu erhalten.
Im Gegensatz zu bekannten, rein nach Grösse erfolgenden Trennverfahren von Schüttgütern (Siebung) und auch im Gegensatz zur reinen Luftstromsichtung ermöglicht dieses Verfahren (durchgeführt auf der beschriebenen Vorrichtung) ein sehr genaues Trennen nach den eigentlichen materialcharakteristischen Grössen der Fraktionen des Schüttgutgemisches, indem die Endfall-Geschwindigkeit und die Grösse der Schüttgutfraktion gemeinsam für die Trennung an einer bestimmten Stelle im Behandlungsverlaufe berücksichtigt werden. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Endfall-Geschwindigkeit mit der Gasströmung nicht in Übereinstimmung steht, die Lochung der Guttrennvorrichtung aber ebenfalls kein Durchfallen erlaubt.
Anderseits kann die bekannte Siebtrennung, d. h. die Ordnung nach Grösse, dann nicht erfolgen, wenn die Endfall-Geschwindigkeit eines an sich kleinen Teilchens gegenüber dem wirksamen Gasstrom zu gering ist.
Da bei der Behandlung solcher Schüttgüter unterschiedlicher Fraktionen sehr häufig auch eigentlicher Staub mitgeführt wird, kommt es vor, dass solcher vom Gasstrom aus dem Schüttgutgemisch heraus durch die gelochten, relativ zueinander verschiebbaren, die Geschwindigkeit der Gasströmung beeinflussenden Einstellplatten 27 und 28 hindurch getragen wird, in die Aspirationshaube 70 und von hier durch die Aspirationsleitung in den für die Abscheidung des Staubes aus der Luft vorgesehenen Zyklonabscheider 73 gelangt.
Aus diesem werden die abgeschiedenen Stäube durch eine Schleuse 74 ausgetragen. Anstelle eines Zyklonabscheiders kann auch jeder andere geeignete Staubabscheider treten.
Eines der Hauptanwendungsgebiete solcher Vorrichtungen zum Anreichern und angereicherten Entfernen von Fraktionen körnigen Gutes ist die Getreidemüllerei, ohne dieses Gebiet aber einschränkend zu erwähnen.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Anreichern durch Sortieren und Entfernen von angereicherten Fraktionen körnigen Gutes aus einem ent sprechenden Gemisch unter den Einflüssen von Wurfschwing-Bewegungen einer gasdurchlässigen Gutauflage und von diese Gutauflage aufsteigend durchströmenden Gas strömungen, wobei jede Fraktion einen bestimmten End fall-Geschwindigkeits-Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gemisch stetig fliessend auf die Gutauflage aufgebracht und über diese bewegt wird und dabei zuerst in eine Schichtung mit von unten nach oben abnehmender Endfall-Geschwindigkeit geschichtet und
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The invention relates to a method for enrichment by sorting and removing enriched fractions of granular material from a corresponding mixture under the influence of throwing oscillations of a gas-permeable material support and gas flows ascending from this material support, each fraction having a specific end-fall speed range.
Based on the well-known fact that granular goods containing fractions of different final fall velocities can be brought into layers one on top of the other after the final fall velocities under the influences of thrown swing movements acting on them on the one hand and these ascending gas flows on the other hand after the final fall velocities, the task was set , without changing these stratifications, different fractions with specific end-fall speed ranges can be deducted directly from the stratification achieved by throwing oscillations and gas flows.
It has already been proposed to interrupt gas-permeable and litter-swinging material supports at certain intervals in the flow direction of the granular material in such a way that slits leading downwards and above, at a certain height, cutting knives that cut the stratification are provided in front of a subsequent gas-permeable and litter-swinging material support. In this way, however, a satisfactory, similar, enriched removal of different fractions of certain final speed ranges is only made possible for always the same percentage composition of the granular material.
As soon as the granular material changes in the proportionate composition of the various final fall speed ranges of the fractions, the final fall speed range of the removed fraction will also be different, i.e. H. the separation limits of the fractions are changed.
It has also already been proposed to assign different flow paths with correspondingly assigned outlets to the fractions on a vibrating table through which gas flows. However, as soon as fractions are present in such mixtures which, regardless of the throwing oscillation movements, largely follow the flow paths corresponding to the influence of gravity and which correspond in the same way with the outflow movement of fluidization caused by a gas flow of a different fraction over the inclined table, these very different fractions flow into the same outlet. This means that the desired fractionation of the granular material is not possible.
It has also been proposed to sift granular material according to the final fall speed in an upflowing gas stream, but this always only allows the division into two fractions of different final fall speed. This makes the effort for the division into several characteristically different fractions extremely expensive.
It has been found that the simultaneous combination of the fluidization stratification process and the air sifting according to the final fall speed is successful in solving the problem. It proves to be advantageous that with an uninterrupted stratification carried out once for the sorted enrichment and for the separation process, there is a very successful method that can be carried out with little effort.
The method is characterized according to the invention in that the mixture to be treated is applied in a steady flowing manner to the material support and moved over it, first layering it with a final fall speed decreasing from bottom to top and at the same time a fraction of the greatest final fall speed at the lowest Dimension de fraction parts are removed against the gas flow downwards, then with a steadily flowing unchanged stratification in essentially unchanged layer thickness continuously from the fraction collected at the bottom against ascending gas flows downwards and removed, and finally any remaining fraction from the product support is dropped.
The removal can be sorted according to the final fall speed of the fractions. The invention further relates to a device for carrying out the method, consisting of a feed device that introduces the mixture, an adjoining gas-permeable product support, a product separating device directly adjacent to this, both a throwing oscillating device acting on the product support and product separation device and a gas flow device acting on it, and a Discharge device arranged under the material separating device.
The inventive feature of this device is that the product support and the product separating device are designed to be permeable with through-flow openings, the opening areas of which are larger than the projected areas of the fractions to be removed through them, and the product separating device has an essentially proportional to the amount of granular that is reduced by the removed fractions , layered material has a reduced interface.
This device ensures a substantially constant thickness of the granular material stratifying according to the final fall speed for the entire flow area of the granular material to be fractionated, despite the change in the amount of material between the feeding device and the end of the material separating device. Thanks to this constant layer thickness, however, there are no fluidization problems, which, however, is decisive for the correct sorting enrichment of the various fractions of granular material in the layer.
Between the end of the product separating device with an adjoining push-off discharge device and the product support, further diarrhea discharge devices for fractionated collection are advantageously provided under the through-flow openings.
The boundaries of the through-flow openings in the through-flow discharge devices are advantageously provided with adjustable sliding surfaces.
The product support and the product separating device advantageously abut one another in a coplanar manner and are covered by a gas suction hood, in which gas flow adjustment elements are provided in zones. The gas flow responsible for the stratification by fluidization can thus be very easily adjusted to the most optimal values.
The material separating device is advantageously assigned adjusting means for changing the separating surface, which very easily allows the entire device to be adapted to the fractional removal of granular material and, accordingly, to keep the layer thickness constant.
A solution of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention is shown in the accompanying drawing
1 shows a longitudinal section,
Fig. 2 show a cross section along a line II-II in fig.
An elastic coupling hose 2 is connected to a crop inlet nozzle 1. This coupling hose 2 is connected to the feed device, which has an inlet pipe 3 and, at a distance from its mouth, a distribution shoe 4.
From the area of the discharge edge 5 of the distribution shoe 4 and arranged at a distance below it extends a gas-permeable material support 10 and directly adjoining it in the same plane a gas-permeable and well-permeable material separating device 11. The material support 10 is placed on it in the direction of flow, in substantial vertical partitions 12 divided into flow paths. The partition walls 12 preferably have perforations 13.
In order to keep the fine mesh of the product support 10 clean, a brush device 16 which is displaceable along guide tracks 15 and is directed towards the underside of the product support is arranged below it.
A closed chamber 20 with air inlet openings 21 formed in its side walls and a V-shaped collecting base 23 running at an incline to a fine material discharge 22 is arranged under the material support 10. Above the good edition
10, partition walls 25 extending transversely thereto are provided to form aspiration chambers 26. At a distance from the material support 10, these aspiration chambers 26 are delimited by fixed perforated plates 27, perforated plates 28 which can be displaced relative thereto.
The perforated material separating device 11 is subdivided into ventilation fields by chambers arranged underneath and formed by partition walls 30. A collecting device 31, in the side walls 32 of which gas supply openings 33 are provided, extends below these chambers.
Inclined collecting trays 35 lead from the side walls 36 against a channel 38 extending in the direction of flow of the goods. Adjustable flaps 39, 39 'are provided in this channel so that individual length sections between the transition from the goods support 10 to the goods separating device 11 and the end of this goods separating device 11 can be tapped. At the inclined channel bottoms 40, 40 ', 40 ", collecting connections 41, 41' and 41" are connected to the bottom by elastic hose cuffs 42, 42 ', 42 ".
At the end of the goods separating device 11, which is remote from the feed device 3, 4, 5, which is adjacent to the goods support 10, an outlet channel 45 is arranged below this, which is separated from the collecting container 32 and which runs transversely to the goods separating device and ends in a collecting tube 47 provided with an elastic discharge lock 46. Following the end of the product separating device, a discharge collecting channel 50 is arranged which, running transversely to the product separating device 11, opens into a discharge nozzle 51.
Above the product separating device 11, laterally from the area of the gas-permeable product support 10 to the end of this product separating device 11, angularly designed, transversely displaceable side walls 55 and 55 'are hinged. The lower legs 56, respectively. 56 'are partially by two from the side area of the plane of the material separating device 11 over this projecting cover plates 57, respectively. 57 ', so that the gas-permeable surface of the material separating device and the proportion of material throughflow openings are reduced. The two lateral partition walls 55 and 55 'can be adjusted in their lateral width by means of a scissor linkage 60 and an articulated nut 61 connected to it, as well as a threaded spindle 62 displacing this, by means of a hand wheel 63, i.e. H. the narrowing from the product support 10 to the dropping end of the product separating device 11 can be changed.
The area of the discharge from the material separating device
11 in the ejection collecting channel 50 is covered by a fixed cover above the adjusting spindle 62. The adjacent end area of the product separation device 11 is not connected to any gas flow element and therefore represents a pure sieve area.
All of these listed elements are covered by an aspiration hood 70, which extends upwards from the area of the item support and the item separating device.
It is provided with an aspiration connection 71 remote from the feed device 3, 4, 5. This is connected to a cyclone separator 73 by an aspiration line 72. It has a sluice 74 for discharging solids, and it is connected to a fan or to a blower 75 as a gas suction unit to generate the air flow through the material support 10, the material separating device 11, the aspiration hood 70 and the cyclone separator 73.
To adjust the aspiration effect, d. H. the strength of the air flow through the product support 10 and the product separating device 11, the perforated plates 28 can be adjusted relative to the perforated plates 27 by means of handwheels with threaded spindles connected to them.
The housing formed by the aspiration hood 70, the aspiration chambers 26, the fine material collecting channel 23 and the collecting device 31 together with the internals of this device for enrichment by sorting and removing enriched fractions of granular material is supported at both ends so as to vibrate. On the inlet side, this is done by springs 80 and 80 'between two stationary bases 81 and 81' and two movable support straps 82 connected to the housing. Between the pair of support straps extends across the width of the device
82 a support bar 83.
A motor support 85, adjustable in inclination, is connected to this support rod 83, which carries a self-oscillating drive 86, two motors preferably being arranged in such a way that, due to circumferential unbalances 87, only throwing oscillation motion components perpendicular to the motor axis and perpendicular to the support rod axis 83, but not in the axial direction thereof Support rod 83 are generated. At the end of the product separating device 11 on the discharge side, the housing is provided with a bracket joint 93 via a joint 91 via a pendulum rod 92. The bracket joint 93 is arranged on a joint bearing plate 95. The pivot bearing plate 95 is height-adjustable along a support spindle 96, which can be actuated by a handwheel 97, which allows the inclination of the product support 10 and the product separating device 11 to be changed.
The bulk material to be treated, which consists of a mixture of fractions with different final fall speeds, flows in a steady flow through the inlet pipe 3 onto the vibrating distributor shoe 4 and from its discharge edge 5 to the gas-permeable, gas-permeable, which is located under the aspiration hood and under the flow adjustment plates 27 and 28. oscillating material support 10. By the fan resp.
the fan 75 generates a gas stream flowing through the material support 10 and the material separating device 11, the air required for this entering through the holes 21 and 33 in the side walls of the device and flowing through the bulk material flowing over it in an ascending manner.
According to the settings of the two perforated plates 27 and 28, the strength of the gas flow is adjusted zone by zone. It passes through the aspiration chambers 26 into the aspiration hood 70. At the same time, the product support 10 and the product separating device 11, and thus the bulk material flowing over it, are subjected to a throwing swinging motion in accordance with the effective direction of the unbalanced drive 86.
The bulk material is layered under these influences of gas flow and throwing rocking motion. The fractions with the highest final fall speed collect at the bottom and those with the lowest final fall speed are layered on top. In the area of the material support 10, which is preferably formed by a mesh, such bulk material fractions fall through the mesh openings against the upstream gas flow, which have a higher final fall speed than the gas flow prevailing therein and smaller projected dimensions than the mesh size. These are mainly grains of sand, small stones, etc. These collect on the collecting floor 23 and reach the fine material discharge 22, from where they are discharged downward through an elastic hose lock 24.
During the transition from the material support 10 to the material separating device 11, which is provided with holes of relatively large dimensions, the bulk material mixture is sorted into bulk material fractions of different final speeds lying directly on top of one another. This sorting must no longer be disrupted for the separation that is now to be carried out. Rather, it is important to ensure that this is maintained during the cutting process and, if possible, is continuously improved. The principle of separation is based on the fact that, contrary to the upstream gas flow, which is superimposed on a pulsation of the entire bulk material layer by the throwing swing movement, particles of the bulk material fractions that have collected at the bottom fall out against the gas flow through the holes of the material separation device into the collecting container 31 located below.
The holes in the material separating device 11 are considerably larger than the projected dimensions of the bulk material fraction to be removed. To determine the zone-wise progressive discharge, the gas flows are adjusted accordingly zone-wise by adjusting the perforated plates 27 and 28 between the aspiration chambers 26 and the aspiration hood 70. Thanks to the partitions 25 running transversely to the crop support 10 and also transversely to the adjacent crop separating device 11, these individual flow zones can be set sharply. As the movement of the bulk material progresses from the material support 10 to the discharge channel 50, the amount of bulk material decreases, in that fractions are continuously removed from the bottom layer.
In order to optimally maintain the fluidization of the bulk material and thus its layered sorting, the side walls 55 and 55 'are suitably adjusted on the material separating device 11 so that the separating surface, which carries the remaining amount of bulk material, is steadily reduced. In this way, however, an essentially constant thickness of the bulk material fractions to be sorted is maintained over long distances of the flow path. This layer is only reduced to a minimum in the area of the sieving throughflow into the outlet channel 45 and into the discharge channel 50. Fluidization is no longer carried out in these zones, however, in that only light and large fraction components have to be removed.
Since different bulk material fractions are discharged along the flow of bulk material over the material separating device 11 with regard to their final fall speed and accordingly also their good properties, the largely separate removal is desirable. For this purpose, adjustable flaps 39, 39 'are provided under the inclined collecting bases 35 in the collecting channels 40, 40'. Along the extent of the product separating device 11 in the flow direction of the bulk material, these allow the gripping of flow paths of different lengths. Correspondingly, the fractions that fall through are fed to various hose collars and discharged. These can be designed in such a way that they open automatically under the influence of the weight of the accumulated bulk material fractions to be discharged, without letting in significant amounts of false air.
It is obvious that the separation of the bulk material fractions after sorting into superimposed layers takes place according to the principle of ascending flow sifting, in that as long as the bulk material fractions float above the perforated material separation device and are kept in motion by the throwing rocking movements of the same, when the gas flow is greater than its final fall. Speed against this gas flow. Only in the area of ejection does it occasionally prove to be advantageous if the material to be ejected is only passed through a pure sieving process, i.e. H. is separated purely by size. For this reason, there is also no possibility of gas flow flowing through the perforation of the material separating device 11 in this area.
It is often advantageous if the inclination of the material support and the material separating device can be changed in order to adapt the sorting and separating work of the device to the type of bulk material to be treated. For this purpose the height-adjustable pendulum support made up of elements 91 to 97 is provided.
By turning the handwheel 63 and thus the threaded spindle 62, the side walls 55, 55 'can be adjusted via the rods 61 and 60. This adjustment causes a change in the area of the material separating device from the area of the material support up to the ejection channel 50, through which the gas flow flows and moved by throwing vibrations, acting on the bulk material flowing over it, in order to maintain the layer thickness of the superimposed fractions flowing over it essentially unchanged.
In contrast to known, purely size-based separation processes for bulk materials (sieving) and also in contrast to pure air flow separation, this process (carried out on the device described) enables very precise separation of the fractions of the bulk material mixture according to the actual material-characteristic sizes, by the final fall Speed and the size of the bulk fraction are taken into account together for the separation at a certain point in the course of treatment. This is particularly important if the final fall speed does not correspond to the gas flow, but the perforation of the material separating device also does not allow falling through.
On the other hand, the known sieve separation, d. H. the order according to size does not take place if the final fall velocity of a particle, which is small in itself, is too low compared to the effective gas flow.
Since actual dust is very often carried along with the treatment of such bulk materials of different fractions, it happens that such dust is carried by the gas flow out of the bulk material mixture through the perforated adjustment plates 27 and 28, which can be moved relative to one another and which influence the speed of the gas flow, in the aspiration hood 70 and from here through the aspiration line into the cyclone separator 73 provided for separating the dust from the air.
From there, the separated dusts are discharged through a lock 74. Instead of a cyclone separator, any other suitable dust separator can be used.
One of the main areas of application of such devices for the enrichment and enriched removal of fractions of granular material is grain milling, but without mentioning this area in a restrictive manner.
PATENT CLAIM 1
Method for enrichment by sorting and removing enriched fractions of granular material from a corresponding mixture under the influences of throwing swing movements of a gas-permeable material layer and gas flows ascending from this material layer, each fraction having a certain end-fall speed range, thereby characterized in that the mixture to be treated is applied in a steady flowing manner to the product support and moved over it and is first layered in a stratification with the final fall speed decreasing from bottom to top
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