| Dokumentenidentifikation |
DE10054024B4 13.10.2005 |
| Titel |
Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand |
| Anmelder |
Bräumer, Michael, Dipl.-Ing., 25557 Bendorf, DE |
| Erfinder |
Bräumer, Michael, Dipl.-Ing., 25557 Bendorf, DE |
| Vertreter |
BOEHMERT & BOEHMERT, 24105 Kiel |
| DE-Anmeldedatum |
01.11.2000 |
| DE-Aktenzeichen |
10054024 |
| Offenlegungstag |
08.05.2002 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
13.10.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
13.10.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
B03B 5/30
|
| IPC-Nebenklasse |
B03B 5/02
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von körnigem
Material, insbesondere Sand, mit einem Behälter, der einen Überlauf, einen Sinkgutauslaß
und eine Frischwasserzuführung besitzt, wobei im oder am Behälter zumindest ein
Schwingungserzeuger angeordnet ist, mittels dessen die im Behälter befindliche Wassersäule
in Schwingung versetzbar ist.
Die in der Natur vorkommenden Sande sind in vielen Fällen mit Leichtstoffen
wie Holz, Wurzeln, Torf, Kohle, Kreide, Muschelschalen etc. verunreinigt. Um den
Sand von diesen Verunreinigungen zu befreien, ist es beispielsweise aus der
DE 42 24 948 A1 bekannt, ihn in
einem sogenannten Schwertrübesortierer zu behandeln. Der Schwertrübesortierer umfasst
einen mit Wasser gefüllten Behälter, dem der Sand zugeführt wird, so dass in dem
Behälter eine Schwertrübe gebildet ist. Dem Behälter wird anschließen über Düsen
kontinuierlich Frischwasser zugeführt, wodurch sich in der im Behälter befindlichen
Wassersäule eine Wirbelschicht einstellt. Die leichten Verunreinigungen steigen
auf und werden über einen Überlauf am oberen Ende des Behälters zusammen mit dem
Überlaufwasser ausgeschwemmt. Um auch größere Anteile an Verunreinigungen zur Oberfläche
transportieren und ausschwemmen zu können, ist gemäß der DE
42 24 948 A1 vorgesehen, die im Behälter befindliche Wassersäule in Schwingung
zu versetzen. Zu diesem Zweck sind am Behälter Vibratoren vorgesehen, über die die
Wassersäule in gleichmäßige Bewegung gebracht werden kann. Es hat sich gezeigt,
dass durch die Einbringung von Schwingungen zwar die Abtrennung der Verunreinigungen
positiv beeinflusst wird, jedoch ist weiterhin die Zuführung einer relativ großen
Frischwassermenge notwendig, um die Verunreinigungen zuverlässig auszutragen. Das
Verfahren ist deshalb kostenintensiv und somit unwirtschaftlich.
Gleichartige Probleme treten auf, wenn aus einem Sand ein vorbestimmter
Feinkornanteil entzogen oder der Sand nach Korngrößen klassifiziert werden soll,
was erfindungsgemäß ausdrücklich mit umfasst ist.
Aus der DE 351 73 09 A1
und der DE 302 39 31 A1 sind Vorrichtungen
zur Behandlung von körnigem Material bekannt, die einen Behälter mit einer Fluidisierungseinrichtung
aufweisen, wobei der Behälter in Dreh- und/oder Vertikalschwingungen versetzt wird.
In der DE 322 28 62 C2
wird ein Rinnenwäscher offenbart, der mit einem auf einen elastischen Wandabschnitt
einwirkenden Schwingungserzeuger versehen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung
von körnigem Material, insbesondere Sand, zu schaffen, der bei verringertem Frischwasserbedarf
zu einer hohen Trenngenauigkeit führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
Es hat sich gezeigt, dass durch die gleichzeitige Einbringung unterschiedlicher
Schwingungen in die Wassersäule sich eine verbesserte Beweglichkeit der abzuscheidenden
Verunreinigungen oder Teilchen auch bei höheren Schwertrübekonzentrationen über
1,4 kg/dm3 Trübegewicht einstellt, wodurch die Trenngenauigkeit wesentlich
erhöht ist, da die Teilchen einen stärkeren Auftrieb erfahren. Dies führt dazu,
dass die zuzuführende Frischwassermenge, mit der die Teilchen über den Überlauf
ausgeschwemmt werden sollen, entsprechend verringert werden.
Es hat sich gezeigt, dass die Trenngenauigkeit zwischen dem Basismaterial,
d. h. dem Sand, und den Verunreinigungen je nach Art des Basismaterials und der
Verunreinigungen sich durch Wahl eines geeigneten Schwingungsmusters, d. h. einer
Überlagerung vorbestimmter, unterschiedlich gerichteter Schwingungen, verbessern
lässt. Die für die jeweiligen zu behandelnden Materialien bestmöglichen Schwingungsmuster
lassen sich experimentell ermitteln und werden dann vorzugsweise in einer Steuereinheit
abgespeichert, aus der sie von einem Bediener in Abhängigkeit von dem zu behandelnden
Material abgerufen werden können. Wenn der Bediener beispielsweise feststellt, dass
er relativ feinkörnigen Sand mit Verunreinigungen in Form von größeren Holzstückchen
behandeln soll, stellt er an der Steuereinheit das entsprechende Schwingungsmuster
ein, wodurch die Schwingungserreger in vorbestimmter Weise angesteuert werden, so
dass sie unterschiedliche Einzelschwingungen erzeugen, die in Überlagerung eine
für das zu behandelnde Material vorteilhafte Gesamtschwingung ergeben.
Es wird also vorgeschlagen, das untere Behälterteil in seiner Gesamtheit
durch einen flexiblen Schlauch auszubilden.
Der Schlauch kann einen kreisförmigen, ovalen oder polygonförmigen
Querschnitt aufweisen und ist vorzugsweise in zumindest eine Ebene gekrümmt. Durch
die Krümmung des elastischen Schlauches entstehen unterschiedliche Vektorenwinkel
innerhalb des sich im Schlauch bildenden Materialstroms bereits dann, wenn der Schlauch
nur durch einen Schwingungserreger in lineare Schwingungen versetzt
wird. Auf diese Weise ist der vorrichtungstechnische Aufwand gering gehalten und
allein durch die Formgebung des Schlauches lassen sich unterschiedlich gerichtete
Schwingungen mittels nur eines einzigen Schwingungserregers erzielen. Alternativ
können jedoch auch mehrere Schwingungserreger vorgesehen sein, die am oberen Behälterteil
und/oder am unteren Behälterteil angreifen können.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung
der Schwingungserreger auf, wobei in einer Speichereinheit der Steuervorrichtung
verschiedene Schwingungsmuster gespeichert sind, die in Abhängigkeit von dem zu
behandelnden Material abrufbar sind, um in oben dargestellter Weise eine optimale,
überlagerte Gesamtschwingung der Wassersäule zu erreichen.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt
des unteren Behälterteils, d. h. des Schlauches, von seinem oberen Ende zu seinem
unteren Ende hin in Stufen oder kontinuierlich abnimmt, wodurch Materialbewegungen
ermöglicht werden, die die Abscheidung und Sortierung unterstützen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich.
Dabei zeigt die einzige Figur die Vorrichtung 10, die ein oberes Behälterteil
11 besitzt, an dessen oberen Ende ein in genannter Weise aufgebauter Überlauf
13 mit anschließendem Überlaufbehälter 12 und Abführleitung
14 angeordnet ist. Im bodennahen Wandbereich des Behälters 11
ist auch hier ein Zulauf 17 für Frischwasser vorgesehen. Der Behälter
11 ist an seinem Boden über eine nicht weiter dargestellte Anschlußvorrichtunq
18 mit einem sich nach unten erstreckenden, flexiblen Schlauch
16 verbunden, der im dargestellten Ausführungsbeispiel aus seiner am oberen
Ende im wesentlichen vertikalen Ausrichtung in eine am unteren Ende im wesentlichen
horizontale Ausrichtung gekrümmt verläuft und einen sich zum unteren Ende hin verjüngenden
Querschnitt besitzt. Der Schlauch 16 ist an seinem unteren Ende über eine
weitere Anschlußvorrichtung 19 mit einem Rohr 20 verbunden, an
dem ein Austragventil 22 für Sinkgut ausgebildet ist. Darüber hinaus kann
an dem Rohr 20 über einen weiteren Zulauf 21 ebenfalls Frischwasser
und an einem weiteren Anschluß 23 Druckluft zugeführt werden.
Der Schlauch 16 besteht aus einem flexiblen Material, beispielsweise
Gummi, und kann mittels eines Schwingungserzeugers E4 in eine im wesentlichen quer
zu seiner Längserstreckung gerichtete Schwingung versetzt werden.
Der zu behandelnde Sand wird von oben in das obere Behälterteil
11 eingegeben, wobei auch hier ein Versatz zur vertikalen Mittelachse des
Behälters 11 zu der dem Überlauf 13 abgewandten Seite vorgesehen
ist (Pfeil B), und gelangt in den einen Sortierraum bildenden elastischen Schlauch
16, der durch den Schwingungserreger E4, der eine lineare Schwingung erzeugt,
in Schwingung versetzt wird. Aufgrund der Krümmung des Schlauches 16 erfahren
die Teilchen der so gebildeten Schwertrübe unregelmäßige Bewegungsrichtungsänderungen,
wodurch eine verbesserte Beweglichkeit der Teilchen auch bei höheren Schwertrübekonzentrationen
über 1,9 kg/dm3 Trübegewicht erreicht wird. Gleichzeitig wird im Gegenstrom
Wasser über die Zuläufe 17 und/oder 21 und gegebenenfalls auch
Luft über den Anschluß 23 zugeführt, so daß die abzutrennenden Leichtgutteilchen
nach oben zum Überlauf 13 gespült werden, wobei die Schwingungen im Schlauch
16 die Abwärtsbewegungen der schwereren Teilchen unterstützen, die an dem
Ventil 22 abgeführt werden.
Zusätzlich kann auch das obere Behälterteil 11 in genannter
Weise mittels verschiedener Schwingungserzeuger in unterschiedlich gerichtete Schwingungen
versetzt werden.
|
| Anspruch[de] |
- Vorrichtung zur Behandlung von körnigem Material, insbesondere Sand
mit einem Behälter (11; 16), der einen Überlauf (13),
einen Sinkgutauslass (22) und eine Frischwasserzuführung (17,
21) besitzt, wobei im oder am Behälter (11, 16) zumindest
ein Schwingungserzeuger (E4) angeordnet ist, mittels dessen die im Behälter befindliche
Wassersäule in Schwingung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Behälter ein oberes Behälterteil (11) und ein unteres Behälterteil (16)
umfasst, das von einem flexiblen Schlauch gebildet ist, an den der zumindest eine
Schwingungserzeuger (E4) angreift.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schwingungserzeuger
vorgesehen sind, mittels derer unterschiedlich gerichtete Schwingungen erzeugbar
sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung
zur Ansteuerung des wenigstens einen Schwingungserzeugers (E4), wobei in einer Speichereinheit
der Steuervorrichtung verschiedene Schwingungsmuster gespeichert sind, die in Abhängigkeit
von dem zu behandelnden Material abrufbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das untere
Behälterteil (16) in zumindest einer Ebene gekrümmt verläuft.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des unteren Behälterteils (16)
zu seinem unteren Ende hin abnimmt.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen
|
|
|