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Vorrichtung zum Abtrennen der Feinanteile aus schüttbaren Massen Von
den in der Landwirtschaft verwendeten Düngemitteln, wird verlangt, daß sie keine
Feinanteile enthalten, damit sie rieselfähig sind und nicht stauben.
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Die sicherste und schärfste Abtrennung der Feinanteile kann mit Hilfe
von Sieben erreicht werden, doch ist die Anwendung von Sieben unter 0,5 mm Maschenweite
für Massengüter schwierig, weil sich derart enge Siebe zu leicht verstopfen, auch
wenn man sie in rüttelnder Bewegung hält.
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Die Abtrennung der Feinanteile mit Hilfe von Windsichtern ist teuer
und nicht genügend trennscharf, auch werden im Windsichter durch Materialzertrümmerung
Feinanteile erzeugt.
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Außer den Vorrichtungen zur Siebung ist noch ein Klassierer bekannt,
bei dem das zu klassierende körnige Gut durch schräggestellte, untereinander angeordnete
Rüttelsiebe fällt, wobei nur der Feinanteil die Chance haben soll,- durch alle Siebe
hindurchzufallen, während die gröberen Anteile in Richtung der schräggestellten
Siebe abgelenkt werden sollen. Wie zu erwarten, wird bei dieser Vorrichtung jedoch
eine scharfe Trennung nicht erreicht.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abtrennung der Feinanteile
aus einem schüttfähigen körnigen Gut. Sie besteht aus einer geneigten und mit Querschlitzen
versehenen Platte (Fig.l), auf der man das zu trennende Gut herunterrieseln läßt.
Dabei sondert sich der Feinanteil nach unten ab und wird durch Querschlitze abgeführt.
Die Weite der Schlitze kann das Mehrfache des Korndurchmessers des abzuscheidenden
Feinanteils sein, woraus hervorgeht, daß es sich hier nicht um einen Siebvorgang
handelt. Wesentlich ist, daß die Neigung der Platte so groß ist wie der Böschungswinkel
des ungetrennten Gutes, bei dem dieses gerade zum Stillstand kommt (Winkel a in
Fig. 1, 2 und 3).
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Die Trennschärfe ist bereits in einem Arbeitsgang überraschend groß
und kann durch Wiederholung des gleichen Arbeitsganges gesteigert werden; dabei
können die Platten hintereinander oder auch untereinander (Fig.2) angeordnet werden.
Man kann auf der Platte auch mit verhältnismäßig weiten Schlitzen beginnen und sie
dann enger werden lassen (Fig. 3).
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Läßt man das körnige Gut unter einem steileren Winkel als dem im Ruhezustand
gemessenen Böschungswinkel die Platte herabrieseln, so bleibt das Gut nicht genügend
zusammen, und die Abtrennung des Feinanteils wird unvollkommen.
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Wie sehr der Erfolg von der Einhaltung der Neigung der Platte abhängig
ist, geht aus den nachstehend zahlenmäßig wiedergegebenen Versuchen hervor, bei
denen aus dem gleichen Kalidüngesalz, dessen im Ruhezustand gemessener Böschungswinkel
32° betrug und das etwa 50 0/a Anteile unter 0,5 mm enthielt, mit Hilfe der Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Neigungswinkeln: unter sonst gleichen
Bedingungen die Salzanteile 'unter 0,5 mm abgetrennt wurden. ' Abtrennung der Salzanteile
unter 0,5 mm aus einem Kalidüngesalz, das davon etwa
500/, enthielt
| dur hmesser 31'_ 321 33° 350 400 |
| mm 0/0 0/0 0@0 0% 0@0 |
| größer als 4 27,55. 21,46 23,15 21,02 15,49 |
| 3 bis -4 20,65 - 22,74 21,48 18,65 18,10 |
| 2 - " 3 23,97 21,98 23,15 21,91 19,55 |
| 1 " 2 19,83 23227 21,14 19,33 17,96 |
| 0,5 " 1 6,34 10,08 9,56 12,73 16,91 |
| 0 " 0,5 1,66 0,47 1,52 6,36 11,89 |
| 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 |
Die Versuchsergebnisse zeigen, daß das unter gleichen Bedingungen über die Platte
gegebene Kalidüngesalz überraschenderweise nur- unter seinem im Ruhezustand gemessenen
Böschungswinkel von 32° befriedigend vom Feinsalz unter 0,5 mm gereinigt wurde.
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Man erkennt aus den Zahlen auch, daß das Neigungsgebiet der Platte,
in dem der Anteil 0 bis 0,5 mm fast vollständig ausgeschieden wird, außerordentlich
klein ist und somit nicht ohne weiteres gefunden werden konnte, wenn nicht, wie
durch die vorliegende Erfindung darauf aufmerksam gemacht wird.
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Man könnte einwenden, daß das Salz doch erst unter einem etwas steileren
Winkel als dem im Ruhezustand gemessenen Böschungswinkel von selbst rutscht. Tatsächlich
arbeiten
die bekannten starren Neigungssiebe sämtlich unter einemWinkel, der steiler als
der Böschungswinkel ist. Bei der vorliegenden Erfindung kommt das auf die Plätte
aufgegebene,: . Güt nach anfänglichem Stocken wieder in Bewegung, die schließlich
in' ein schnelles Rieseln übergeht. Diese überraschende Beobachtung kann vielleicht
so erklärt werden, daß die Rieselfähigkeit des Gutes sich in dem Maße verbessert,
wie das Feine entfernt wird.
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Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung arbeitet wirtschaftlicher
als die bisher bekannten Vorrichtungen; da sie keine mechanisch bewegten Teile enthält
und neben einer ausgezeichneten Wirkung eine große Leistung zuläßt.
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Beispiel l .Ein in seiner Körnung künstlich zusammengestelltes Kalidüngesalz
mit einem im Ruhezustand gemessenen Böschungswinkel von 33° wurde einmal über eine
Platte mit einer Neigung von 32° in einer Menge von 2500 kg/qm und Stunde geleitet.
Die Platte war 26 cm breit und 106 cm lang und hatte im Abstand von 15 mm Querschlitze
von 2,5 mm Breite. Das Salz würde auf seinem Wege vom Feinsalz getrennt, das durch
die Schlitze trat und sich unter der Platte gesondert sammelte, wie die nachstehenden
Kornanalysen zeigen.
| Körndurchmesser Aufgabe Durchlauf Überlauf |
| % |
| °/° °/° |
| 4 bis 5 15,4 0 21,46 |
| 3 " 4 15,4 0 22,74 |
| 2 " 3 15,4 0 21,98 |
| 1 " 2 15,4 2,94 23,27 |
| - 0,5 " 1 15,4 20,59 10,08 |
| 0,25 " 0,5 7,7 13,73. 0,26 |
| 0,12 " 0,25 7,7 31,37 0,16 - |
| 0,06 " 0,12 7,6 31,37 0,05 |
| 100,0 100,00 100,00 |
Durch graphische Auswertung ergibt sich eine Kornscheide bei 0,87 mm mit 7 °/o Fehlkorn
im Überlauf und im - Durchlauf. .
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' Beispiel 2 Ein in seiner Körnung künstlich zusammengestelltes Kalidüngesalz
mit einem im Ruhezustand gemessenen Böschungswinkel von 33° wurde einmal über eine
Platte mit einer Neigung von 33,5° in einerMenge von 3850kg/qm und Stunde geleitet.
Die Platte war 26 cm breit und .100 cm lang und hatte im Abstand von 15 nun Querschlitze
von 1,25 mm Breite.
| Korndurchmesser Aufgabe Durchlauf Überlauf |
| mm |
| °/o |
| °/o |
| °/o |
| >5 13,13 0 14,87 |
| 4 bis 5 13,13 0 13,66 |
| ' 3 " 4 13,13 0 14,63 |
| 2 " 3 13,13 0 16,07 |
| 1. `" 2 13,13 0 15,35 |
| 0,5 ;, 1 13,13 11,43 13,19 |
| 0,25 " 0,5 . 6,68 19,05 4,80 |
| 0,12 " 0,25 6,68 38,10 5,04 |
| 0,06 " 0,12 6,68 30,48 2,15 |
| <0,06 1,18 0,94 0,24 |
| _ 100,00 100,00 100,00 |
Durch graphische Auswertung ergibt sich eine Kornscheide bei 0,49 mm mit 12 °/o
Fehlkorn im Überlauf und im Durchlauf.
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Beispiel 3 Ein in. seiner Körnung künstlich zusammengestellter Sand
mit einem im Ruhezustand gemessenen Böschung-,-winkel von 32° wurde einmal über
eine Platte mit einer Neigung von
31' in einer Menge von 4250 kg/qm und Stunde
geleitet. Die Platte war 26 cm breit und 106 cm lang und hatte im Abstand von 15
mm Querschlitze von 2,5 mm Breite.
| Korndurchmesser Aufgabe Durchlauf Überlauf |
| mm |
| °/o °/o |
| °/o |
| 4 bis 5 5,62 0 8,18 |
| 3 " 4 10,57 0 16,35 |
| 2 " 3 16,87 0,25 30,61 |
| 1 " 2 20,25 8,98 29,71 |
| 0,5 " 1 20,25 33,92 11,96 |
| 0,25 " 0,5 20,25 43,64 2,59 . |
| 0,12 " 0,25 5,62 12,09 0,40 _ |
| 0,06 " 0,12 0,34 0,87 0,10 |
| <0,06 0,23 0,25 0,10 - |
| 100,00 100,00 1.00,00 |
Die graphische Auswertung ergibt eine Kornscheide bei 0,92 mm mit
130/, Fehlkorn
im Überlauf und im Durchlauf. _ Beispiel 4 Ein in seiner Körnung künstlich zusammengestellter
Sand mit einem im Ruhezustand gemessenen Böschungswinkel von 32° wurde einmal über
eine Platte mit einer Neigung von 40° in einer Menge von 6600 kg/qm und Stunde geleitet.
Die Platte war 26 cm breit und 106 cm lang und hatte im Abstand von 15 mm Querschlitze
von 2.5 mm Breite.
| Korndurchmesser Aufgabe Durchlauf Überlauf |
| mm |
| °/° |
| °% |
| °4 |
| 4 bis 5 5,62 0 4,92 |
| 3 " 4 10,57 0 10,37 |
| 2 " 3 16,87 0,74 20,95 |
| 1 " 2 20,25 2,21. 24,10 |
| 0,5 " 1 20,25 23,16 20,62 |
| 0,25 " 0,5 20,25 49,63 15,96 |
| 0,12 " 0,25 5,62 21,32 2,89 |
| 0,06 " 0,12 0,34 1,84 0,13 |
| <0,06 0,23 1,10 0,06 |
| 100,00 100,00 100,00 |
Durch graphische Auswertung ergibt sich eine -Kornscheide bei 0,57 mm mit 22 °/o
Fehlkorn im Überlauf und im Durchlauf.
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Eine Trennung von Stoffen auf einer feststehenden geneigten Fläche
ist bereits Gegenstand in der deutschen Patentschrift 286 261, bei der das zu trennende
Gut über ,ein treppenförmig angeordnetes Schrägrostsieb geleitet wird. Hierbei ist
jedoch die Neigung der Fläche nicht auf den Böschungswinkel beschränkt, und es wird
im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung jedem Teilchen bewußt Gelegenheit gegeben,
seiner Größe nach durch den .Rost hindurchzufallen oder nicht, wodurch das Verfahren
als Siebung charakterisiert ist.
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Auch in der USA.-Patentschrift 781493- wird eine Trennung auf
einer feststehenden schrägen Ebene-vorgeschlagen, die aus Stäben bzw. Drähten gebildet
ist. Auch
hierbei handelt es sich um ein Sieb und nicht um eine
Klassierung im Sinne der Erfindung, denn auch hier wird jedem Teilchen Gelegenheit
gegeben, durch die durch die Stäbe oder Drähte gebildeten Spalten hindurchzufallen.
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Die Zeichnung der französischen Patentschrift 975 068 kann den Eindruck
erwecken, als sei das Verfahren nach diesem Patent wesensgleich mit der vorliegenden
Erfindung. Wie jedoch aus der Beschreibung hervorgeht, handelt es sich hier nicht
um die Klassierung eines einheitlichen Stoffes, sondern um eine grobe Trennung von
heterogenen Gemischen wie Müll und Gemüseabfall. Dieses Verfahren ist abgestimmt
auf das verschiedene Verhalten von harten und weichen Stoffen, aus denen diese Gemische
bestehen. Damit ein Erfolg erzielt wird, soll die Trennfläche zum Abbremsen der
weichen Teile der Masse aufgerauht und unter einer durch Versuch zu ermittelnden
Neigung aufgestellt werden. An keiner Stelle ist in diesem Patent etwas von einer
besonders günstigen Wirkung einer Neigung gesagt, die gleich dem Böschungswinkel
ist, was bei einer heterogenen Masse auch nicht zutrifft. Wie aus der Zeichnung
zu ersehen ist, muß im Gegenteil eine verhältnismäßig steile Neigung der aufgerauhten
Trennfläche angewendet werden, andernfalls die Masse hängenbleiben würde.
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Auch in der französischen Patentschrift 485 844 werden feststehende
schräge Trennflächen angewendet. Die Verwendung von Schlitzen und Löchern haben
hier den Zweck, runde und plattenförnüge Körner voneinander zu trennen. Auch hier
soll im Gegensatz zu der vorliegenden Erfindung jedem einzelnen Teilchen Gelegenheit
gegeben werden, durch den Spalt bzw. durch die Lochung abgetrennt zu werden.
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Mit der Trennung von körnigem Gut in einen Fein- und einen Grobanteil
auf feststehenden geneigten Flächen befassen sich auch die deutschen Patentschriften
673 327 und 609 990. In, beiden Fällen soll das eine geneigte Fläche herabrollende
Material durch mechanisch wirkende Widerstände aufgeböscht und die obere Schicht
der Böschung als grobkörnig abgenommen werden. Im Gegensatz zu der Vorrichtung nach
der vorliegenden Erfindung wird die Neigung der Fläche steiler als der Böschungswinkel
gehalten. Der Erfolg der Trennung hängt bei diesen Vorrichtungen wesentlich davon
ab, wie groß bei gegebener Aufgabemenge die Abführschlitze gehalten sind. Mit diesen
Vorrichtungen können nur Teile abgetrennt werden, die fähig sind, auf der Restmasse
zu rollen. Eine weitergehende Trennung wie in den Beispielen der vorliegenden Erfindung
ist mit diesen Vorrichtungen nicht möglich.