Verfahren und Vorrichtung zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen

Abstract

 Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen von harten und weichen bzw. zähen Stoffen, wobei das Gemisch von harten und weichen bzw. zähen Stoffen auf eine vertikal bewegliche Transporteinheit aufgebracht wird, die ein über Transportrollen umlaufendes Nagelband aufweist, diese Transporteinheit einem wiederholbaren Bewegungszyklus unterworfen wird, der aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen, abrupt gestoppten Abwärtsbewegung besteht, und die harten Bestandteile des Gemisches am Ende des Transportbandes und die weichen Bestandteile des Gemisches unterhalb der Unterseite des Transportbandes aufgesammelt werden.
Ferner wird eine Vorrichtung zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen beansprucht, die eine vertikal bewegliche Transporteinheit mit einem über Transportrollen umlaufenden Nagelband sowie erforderliche Antriebs- und Steuereinheiten enthält.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen Stoffen sowie eine hierfiir geeignete Vorrichtung.

[0002] Für eine optimale Weiterbearbeitung bzw. Nutzung von harten Stoffen, wie beispielsweise Kies, Schotter, Kohle und Erze, ist eine möglichst vollständige Abtrennung von weichen oder zähen Fremdstoffen, wie beispielsweise Lette, Ton und Lehm, erforderlich.

[0003] Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Auftrennen solcher Gemische von harten und weichen Stoffen bekannt, die alle auf dem Prinzip des Zerreibens bzw. des Zerkleinerns der weichen Bestandteile beruhen.

[0004] Nach einem bekannten Verfahren wird beispielsweise das Gemisch von harten und weichen Stoffen in einen wassergefüllten Trog gegeben. Mittels Schwerter, die steigend angeordnet sind, wird das Gemisch transportiert. Hierbei werden die weichen Stoffe zerrieben und mit dem Wasserüberlauf ausgeschwemmt. Dieses Verfahren hat jedoch erhebliche Nachteile. Einerseits ist es mit einem hohen Geräteverschleiß verbunden und andererseits benötigt dieses Verfahren erhebliche Energiemengen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, ein Gemisch von harten und weichen Stoffen auf einfache Weise möglichst schnell und kostengünstig zu trennen. Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gelöst.

[0006] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

- das Gemisch von harten und weichen bzw. zähen Stoffen auf eine vertikal bewegliche Transporteinheit aufgebracht wird, die ein über Transportrollen umlaufendes Nagelband aufweist

- diese Transporteinheit einem wiederholbaren Bewegungszyklus unterworfen wird, der aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen, abrupt gestoppten Abwärtsbewegung besteht,

- und die harten Bestandteile des Gemisches am Ende des Transportbandes und die weichen Bestandteile unterhalb der Unterseite des Transportbandes aufgesammelt werden.

[0007] Das zu trennende Gemisch wird zweckmäβigerweise über eine Verteilereinheit derart auf die Transporteinheit aufgebracht, daß die volle Breite des Nagelbandes ausgenutzt wird. Es empfiehlt sich, das Gemisch aus einer Höhe von 10 - 50 cm auf die Transporteinheit aufzugeben. Die Aufgabengeschwindigkeit hängt entscheidend von den zu trennenden Materialien ab. Je grobkörniger das zu trennende Gemisch ist, desto höher kann die aufgetragene Menge pro Zeiteinheit betragen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Aufgabegeschwindigkeit in dem Bereich von 10 - 70 m³/h, vorzugsweise 30 - 50 m³/h, zu wählen.

[0008] Auch die Unmlaufgeschwindigkeit des Nagelbandes hängt in ähnlicher Weise von der Beschaffenheit des zu trennenden Gemisches ab. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Umlaufgeschwindigkeit von 0,1 - 1 m/sec. gezeigt.

[0009] Die gesamte Transporteinheit wird einer zyklischen vertikalen Bewegung unterworfen. Der Zyklus besteht aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen abrupt gestoppten Abwärtsbewegung. Diese zyklische Bewegung kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß die gesamte Transporteinheit gleichmäßig sanft angehoben und nach Errecihen des höchsten Punktes abrupt Im freien Fall in die Ausgangslage fallengelassen wird.

[0010] Der vertikale Bewegungszyklus der Transporteinheit und die Umlaufgeschwindigkeit des Nagelbandes müssen derart aufeinander abgestimmt werden, daß die im zu trennenden Gemisch vorhandenen welchen oder zähen Stoffe zwei bis zehn Zyklen unterworfen werden. Enthält das zu trennende Gemisch sehr weiche Fremdstoffe, so genügen zwei bis drei Zyklen, damit sich diese Fremdstoffe in den Nägeln ausreichend festsetzen. Sind dagegen die Fremdstoffe von zäher Beschaffenheit, so können hierzu sieben bis zehn Zyklen erforderlich sein.

[0011] Der Bewegungszyklus kann auf alle möglichen, dem Fachmann geläufige Arten erzeugt werden. Besonders bewährt hat sich ein hydraulischer, mechanischer oder auch elektro-mechanischer Antrieb.

[0012] Bei der abrupt gestoppten Abwärtsbewegung setzen sich die weichen oder zähen Bestandteile des Gemisches in den Nägeln des Nagelbandes fest. Die harten Naturstoffe bleiben auf den Nägeln liegen. Bei Erreichen des Umkehrpunktes des Nagelbandes fallen die harten Naturstoffe nach unten ab und können auf^ge- sammelt werden. Die in den Nägeln festsitzenden weichen und zähen Anteile des Gemisches, werden über die Umkehrtrommel hinaus mitgenommen. Durch die Flie^h- kräfte, die auf der Unterseite des Nagelbandes beim abrupten Abstoppen der fallenden Transporteinheit entstehen, werden die weichen und zähen Anteile aus den Nägeln herausgerissen und können dann an der Unterseite des Nagelbandes aufgesammelt werden. Die Fliehkräfte zum Abtrennen der weichen und zähen Teile an der Unterseite des Nagelbandes können unterstützt werden, indem man die Unterseite des Nagelbandes mit Wasser besprüht. Es ist durchaus möglich, die weichen Bestandteile an der Unterseite des Nagelbandes, beispielsweise mit einem Metallrechen, abzukratzen.

[0013] Die Länge des Nagelbandes kann beliebig gewählt und dem zu lösenden Trennproblem angepaßt werden. Vorteilhaft hat sich erwiesen, die Länge des Nagelbandes so zu wählen, daß die obere Transportfläche 2 - 5 m beträgt. Für viele Trennprobleme ist es besonders vorteilhaft, 2 oder mehrere umlaufende Nagelbänder hintereinander zu schalten. Dabei ist das jeweils folgende Nagelband derart angeordnet, daß es den harten Stoffanteil des Gemisches, der gegebenenfalls noch durch weiche/zähe Bestandteile verunreinigt ist, des vorherigen Bandes aufnimmt.
Auf diese Weise ist es ohne weiteresmöglich, auch bisher als schwierig zu trennende Gemische, vollständig in harte und weiche/zähe Bestandteile aufzutrennen.

[0014] Das Nagelband kann aus allen gängigen Materialien gefertigt werden. Als zweckmäßig hat sich Gummi, Kunststoff oder Leinen erwiesen. Die Bestückung des Bandes mit Nägeln erfolgt in der dem Fachmann bekannten Weise. Der Durchmesser der Nägel und der Abstand der Nägel untereinander ist wiederum auf das zu trennende Gemisch abzustimmen. Bei kleiner Korngröße ist der Durchmesser der Nägel und der Abstand der Nägel untereinander relativ klein zu wählen. Bei grobkörnigem Material kann der Abstand und auch die Stärke der Nägel entsprechend größer gewählt werden. Zweckmäßigerweise sollten Nägel von 0,5 - 2 mm 0 verwendet werden. Die Nägel sind üblicherweise aus Stahl. Sie können auch aus einem anderen Material, das eine entsprechende Festigkeit besitzt, angefertigt sein.

[0015] Der Abstand, abhängig von der Korngröße des zu trennenden Materials, bewegt sich zweckmäßigerweise im Bereich von 1- 6, vorzugsweise 2 - 5 mm. Besteht beispielsweise die Aufgabe, Kies mit einer Korngröße von 4 - 32 mm von verunreinigendem Lehm oder Lette zu trennen, so wird man zweckmäßigerweise Nägel von 0 - 5 mm 0 wählen und sie in einem Abstand von 1 - 3, vorzugsweise 2 mm, auf dem Nagelband befestigen. Ist dagegen grobkörnigerer Kies zu reinigen, beispielsweise Korngröße 8 - 32 mm, so können stärkere Nägel, beispielsweise 1 mm stark, in ein größeren Abstand, etwa 4 - 6 mm, vorzugsweise 5 mm, auf dem Nagelband befestigt werden.

[0016] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vertiakl bewegliche Transporteinheit mit einem über Transportrollen umlaufenden Nagelband sowie Antriebs- und Steuereinheiten für die Bewegung des Nagelbandes sowie für den Bewegungszyklus der Transporteinheit , der aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen abrupt gestoppten Abwärtsbewegung besteht, enthält.

[0017] Die Transporteinheit ist zweckmäßigerweise mit einem Rahmen derart verbunden, daß mit Hilfe der Antriebs- und Steuereinheiten, der vertikale Beweungszyklus möglich ist. Als Antriebs- und Steuereinheiten können alle möglichen Aggregat, die dem Fachmann zur Erzeugung der entsprechenden Bewegungsvorgänge bekannt sind, verwendet werden. Vorteilhaft können hierzu hydraulische, mechanische oder auch elektromechanische Aggregate eingesetzt werden.

[0018] Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält eine Transporteinheit, die 2 oder mehrere, über Transportrollen umlaufende Nagelbänder enthält. Mit einer solchen Vorrichtung ist eine stufenweise Auftrennung des Gemisches von harten und weichen Stoffen möglich. Dadurch wird mit einfachen Mitteln ein schnelles und besseres Trennergebnis erhalten.

[0019] Die Bewegung des oder der Nagelbänder wird dadurch bewerkstelligt, daß mindestens eine der Transportrollen eines jeden Nagelbandes mit Hilfe eines üblichen Antriebsaggregates angetrieben wird. Geeignet hierzu sind beispielsweise regelbare Hydraulikantriebe, regelbare Elektrogetriebemotore usw.

[0020] Eine besonders vorteilhafte Ausfiihrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den

Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt.

Figur 1 zeigt schematisch die Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 2 zeigt die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0021] Die in den Abbildungen dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus der Transporteinheit (1), die zwei in ihrer Laufgeschwindigkeit regelbare Nagelbänder (2)und (3) enthält, die über Transportrollen (4) umlaufen. Mit (a) ist die Übergabestelle der harten Naturstoffe bezeichnet, mit (b) die Übergabestelle von weichen oder zähen Stoffen.

[0022] Die Erfindung wird durch das folgende Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Beispiel:

[0023] Auf eine Vorrichtung gemäß Figur 1 und 2, wird über eine Verteilereinheit (5) Kies der Körnung 8 - 32 mm aufgetragen, der zu 10 % mit Lette verunreinigt ist. DieAufgabegeschwindigkeit beträgt 40 - 50 m³/h. Die Breite der beiden Nagelbänder (2) und (3) beträgt 1,7 m. Die Länge des Nagelbandes ist so bemessen, daß die obere Lauffläche ungefähr 2 m beträgt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes liegt bei 0,5 m/sec. Die Transportrollen werden mit Hilfe eines regelbaren Elektrogetriebemotors betrieben. Die Auf- und Abwärtsbewegung der gesamten Transporteinheit (1) wird mit Hilfe einer Hydraulik erzeugt, die bewirkt, daß die Transportvorrichtung an den Stellen (6) langsam nach oben bewegt wird. Nach Erreichen eines bestimmten Punktes fällt die Transportvorrichtung in ihre Ausgangslage zurück und wird dort abgestoppt. Der Zyklus beträgt 0,6 Sekunden.

[0024] Bei der oben beschriebenen Vorgehensweise beträgt der Trenneffekt nach dem ersten Nagelband bereits 95 - 96 %. Am Ende des zweiten Nagelbandes ist der (a) anfallende Kies vollständig frei von Lette. Sämtliche Letteanteile haben sich in (b) angesammelt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Auftrennen eines Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Gemisch von harten und weichen bzw. zähen Stoffen auf eine vertikal bewegliche Transporteinheit aufgebracht wird, die ein über Transportrollen umlaufendes Nagelband aufweist

- diese Transporteinheit einem wiederholbaren Bewegungszyklus unterworfen wird, der aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen, abrupt gestoppten Abwärtsbewegung, besteht und

- die harten Bestandteile des Gemisches am Ende des Transportbandes und die weichen Bestandteile unterhalb der Unterseite des Transportbandes aufgesammelt werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinheit zwei oder mehrere, über Transportrollen umlaufende Nagelbänder aufweist, die derart angeordnet sind, daß das jeweils folgende Nagelband, die am Ende des vorhergehenden Bandes anfallenden harten Bestandteile des zu trennenden Gemisches, die gegebenenfalls noch durch weiche/zähe Restbestandteile verunreinigt sind, aufnimmt.

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Gemisch über eine Verteilereinheit aus einer Höhe von I bis 50 cm auf die Transporteinheit aufgegeben wird.

4. Verfahren.gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufgeschwindigkeit des Nagelbandes 0,1 bis 1 m/sec. beträgt.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungszyklus hydraulisch, mechanisch oder elektromechanisch gesteuert wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Bewegungszyklus der Transporteinheit und die Umlaufgeschwindigkeit des Nagelbandes derart aufeinander abgestimmt sind, daß die im zu trennenden Gemisch vorhandenen weichen oder zähen Stoffe zwei bis zehn Zyklen unterworfen werden.

7. Vorrichtung zum Auftrennen eins Gemisches von harten und weichen bzw. zähen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vertikal bewegliche Transporteinheit mit einem über Transportrollen umlaufenden Nagelband sowie Antriebs- und Steuereinheiten für die Bewegung des Nagelbandes sowie für den Bewegungszyklus der Transporteinheit, der aus einer langsamen Aufwärtsbewegung und einer schnellen abrupt gestoppten Abwärtsbewegung besteht, enthält.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinheit 2 oder mehrere über Transportrollen umlaufende Nagelbänder enthält.

9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinheiten für den Bewegungszyklus der Transporteinheit aus hydraulischen, mechanischen oder elektromechanischen Aggregaten bestehen.

10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Transport rollen eines jeden Nagelbandes mit Hilfe eines regelbaren Hydraulikantriebes oder eines regelbaren Elektrogetriebemotors angetrieben wird.

Zeichnung