DE2654593B2 - Setzmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Setzmaschine zur Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien, mit einer oder mehreren mit Wasser gefüllten Setzkammern mit einem Setzbett für das aufzubereitende Setzgut und mit einer oder mehreren neben bzw. unter dem Setzbett unter Wasser angeordneten pulsierend mit Druckluft beaufschlagbaren Luftkammern, welche über Luftleitungen mit Lufteintrittsstutzen und Luftaustrittsstutzen unter Zwischenschaltung von Steuereinrichtungen zur Überlagerung von Setzhüben an einen Windkessel angeschlossen sind.

Derartige Setzmaschinen dienen zur Schichtung eines Körnergemisches nach der Dichte durch die Hubbewegungen des Wassers, welches vorwiegend orthogonal zum Setzbett pulsiert. Bei der Aufbereitung von Kohle sammeln sich die spezifisch schwereren Berge in der unteren, die spezifisch leichtere Kohle in der oberen Schicht an. Tatsächlich folgt die leichte Kohle dem Impuls der aufwärts gerichteten Wasserhübe schneller als die schweren Berge. Folglich wird die Kohle weiter nach oben getrieben. Bei der Abwärtsbewegung des Wassers besitzen Kohle und Berge unterschiedliche Absinkgeschwindigkeiten. Die Berge fallen rascher als die Kohle und sammeln sich folglich weiter unten an. Eine derartige Sortierung funktioniert allerdings nur bis zu einer bestimmten Korngröße von Kohle und Berge. Denn wie aus den oben erläuterten Einflußgrößen hervorgeht, können sich beim Setzvorgang der Kohle und Berge nach ihrer Dichte und eine Gleichfälligkeitsklassierung überlagern. Mit Gleichfälligkeit wird jene Erscheinung bezeichnet, wonach Körper unterschiedlieher spezifischer Gewichte und geometrischer Abmessungen beim Absinken in einem Medium die gleiche Endfallgeschwindigkeit erreichen. Bei der Aufbereitung von Kohle ist folglich eine Gleichfälligkeitsklassierung unerwünscht, weil die Trennung von Kohle und Berge verlangt wird. Die Gleichfälligkeit tritt jedoch im allgemeinen dann ein, wenn das Setzgut eine Korngröße von ca. 0,5 mm bis 0 mm erreicht, weil dann die Berge mit der Kohle auf dem Setzbett aufschwimmen, jedenfalls bei herkömmlichen Setzmaschinen.

Es ist eine Steinbett-Setzmaschine bekannt, bei welcher die über dem Steinbett verbleibenden leichten Berge mittels einer besonderen Austragvorrichtung über oder unmittelbar hinter dem Steinbett abgelassen werden und eine Schutzschicht Berge über dem Steinbett gehalten wird. Um eine teils stoßweise, teils milde Setzhubwirkung zu erreichen, sind zwei Lufteinlaßschieber vorgesehen, die zuerst stark gepreßt und darauf schwach gepreßte Luft einlassen. Dadurch wird zunächst stoßweise das ganze Setzbett angehoben. Die anschließende schwache Wirkung erstreckt sich jedoch hauptsächlich auf das Material über dem Steinbett. Die verschiedene Wirkung des Setzhubes kann auch durch Drosselwirkung der Luft durch entsprechende Kolbenbewegungen oder durch teils starke und teils schwache Setzhübe erreicht werden.

Außerdem kennt man einen Drehkolbenschieber für pneumatische Setzmaschinen, bei welchen neben den üblichen Einlaß- und Auslaßöffnungen im Drehkolben und in der Schieberbüchse bzw. den damit übereinstimmenden öffnungen im Gehäuse weitere HilfsÖffnungen für den Einlaß und Auslaß im Drehkolben vorgesehen und jedem Einlaß- und Auslaßkanai ein Hilfseinlaß und Hilfsauslaß im Gehäuse zugeordnet sind. Auf diese Weise kann man jede beliebige Pulsierungsform des Setzbades erreichen. So tritt beispielsweise bei einer Drehung des Drehkolbens um 360° die Hauptöffnung nur einmal in Aktion, während die zugeordnete HilfsÖffnung, da zwei zueinander um 180° im Drehwinkel versetzte HilfsÖffnungen vorgesehen sind, zweimal

so in Aktion tritt. Folglich überlagern sich einzelne Setzhübe.

Die vorbeschriebenen Maßnahmen haben jedoch nicht maßgebend zur Lösung der Probleme um die Erzielung einer optimalen Trennschärfe selbst im Feinstkornbereich des Setzgutes bei der Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien beigetragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde'; eine Setzmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche eine einwandfreie Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien selbst dann noch gewährleistet, wenn die Korngröße des Setzgutes 0,5 mm und weniger beträgt, und zwar unter Berücksichtigung verhältnismäßig einfacher und funktionsgerechter Bauweise.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Setzmaschine dadurch, daß jede Luftleitung zumindest zwei Lufteintrittsstutzen mit jeweils einem eigenen Steuerventil aufweist. Über das zweite Steuer-

ventil erfolgt die Steuerung eines überlagerten Setzhubes. — Es hat sich herausgestellt, daß überraschenderweise dann eine Gleichfälligkeit des Setzhubes selbst bei Korngrößen von 0,5 mm und weniger ausgeschaltet wird, wenn den herkömmlichen Setzhüben einer Setzmaschine gleichzeitig oder phasenverschoben Setzhübe überlagert werden. Offenbar bedingen die überlagerten Setzhübe eine pulsierende Hubbewegung des Wassers derart, daß die Schichtung des aufgegebenen Setzgutes nach der Dichte bei der Sortierung von Kohle und Berge selbst noch bei Kohlenschlämmen funktioniert Jedenfalls wird durch die überlagerten Setzhübe erreicht, daß die an sich spezifisch schwereren Berge sich unten auf dem Setzbett und die spezifisch leichtere Kohle sich oben ansammelt, ohne daß eine Gleichfälligkeitsklassierung im Feinstkornbereich eintritt — Im Rahmen der Erfindung kann das zweite Steuerventil zur Überlagerung von Setzhüben höherer Frequenz mit kürzeren öffnungs- und Schlic özeiten als das erste Steuerventil arbeiten. Durch diese Maßnahme wird eine besonders einwandfreie Trennschärfe bei feinstkörnigem Setzgut erreicht Offenbar sorgt die höhere Frequenz der überlagerten Setzhübe dafür, daß die Haufwerksteilchen selbst bei feinster Korngröße ihre unterschiedlichen Absinkgeschwindigkeiten beibehalten. Dieser Sortierungseffekt bei Feinstgut wird dadurch weiter unterstützt daß erfindungsgemäß die beiden Lufteintrittsstutzen mit ihren Steuerventilen an verschiedene Windkessel oder Windkesselabteile mit unterschiedlichen Drücken angeschlossen sind, folglich unterschiedlich starke Luftstöße erzeugt werden und daraus unterschiedlich große Setzhübe resultieren. Dadurch wird eine weitergehende differenzierte Beeinflussung der Hubbewegungen des gegen das Setzbett schwingenden Wassers erreicht. In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung, daß die öffnungs- und Schließzeiten des ersten Steuerventils in bekannter Weise auf 20 bis ÜO Setzhübe/min und die öffnungs- und Schließzeiten des zweiten Steuerventils auf 150 bis 250 Setzhübe/min einstellbar sind. Erfindungsgemäß ist der erste Lufteintrittsstutzen an einen Windkessel mit in bekannter Weise 0,1 bis 0,3 bar Überdruck und der zweite Lufteintritlsstutzen an einen Windkessel mit 0,3 bis 0,5 bar Überdruck angeschlossen. Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Setzhubübertragung insbesondere bei der Aufbereitung von Kohlenschlämmen optimale Trennwirkungen erzielt. Den Steuerventilen in den LufteLntrittsstutzen können Absperrorgane zugeordnet sein, um die Steuerventile bis auf ein Ventil stillegen und dennoch die Funktionstüchtigkeit der betreffenden Setzkammer erhalten zu können. Denn es können für jede Setzkammer selbstverständlich auch mehr als zwei Lufteintrittsstutzen mit eigenen Steuerventilen vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es nicht erforderlich, auch zumindest zwei Luftaustrittsstutzen mit jeweils einem eigenen Steuerventil für jede Luftleitung einer Setzkammer vorzusehen, dennoch ist zweckmäßigerweise jede Luftleitung mit zwei oder mehreren Luftaustrittsstutzen und eigenen Steuerventilen auszurüsten. Dabei sind die öffnungs- und Schließzeiten dieser Steuerventile auf den Arbeitszyklus der sich in den Lufteintrittsstutzen befindlichen Steuerventile abgestimmt — Im übrigen besteht die Möglichkeit, den hinter jedem Lufteintrittsstutzen befindlichen Steuerventilen eine Doppelfunktion zuzuordnen, so daß bei jedem Setzhub in der ersten Phase die Zuführung der Arbeitsluft von Windkessel in die Luftkammern durch sie und in der zweiten Phase ebenfalls durch sie das Abführen der Arbeitsluft aus den Luftkammern ins Freie erfolgt

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Setzmaschine verwirklicht wird, die zur Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien selbst in einem Feinstkornbereich des Setzgutes von 0,5 mm bis 0 mm geeignet ist und sich auch dann noch durch optimale Trennschärfe auszeichnet Zugleich bleibt eine verhältnismäßig einfache Bauweise erhalten, da der zusätzlich apparative Aufwand zur Erzeugung überlagerter Setzhübe mit ggf. erhöhter Druckbeaufschlagung minimal ist Daraus resultiert zugleich funktionstüchtige Bauweise.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Setzmaschine in schematischer Seitenansicht,

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 in Ansicht von oben und

Fig.3 eine Frontansicht auf den Gegenstand nach Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Setzmaschine dient zur Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien. Diese Setzmaschine weist eine oder mehrere mit Wasser 1 gefüllte Setzkammern 2 mit einem Setzbett 3 für das aufzubereitende Setzgut 4 auf, ferner eine oder mehrere neben dem Setzbett 3 angeordnete pulsierend mit Druckluft beaufschlagbare Luftkammern 5, welche über Luftleitungen 6 mit Lufteintrittsstutzen 7 unter Zwischenschaltung von Steuerventilen 9 für Lufteintritt und Luftaustritt an einen Windkessel 10 angeschlossen sind. Jede Luftleitung 6 besitzt zumindest zwei Lufteintrittsstutzen 7a, 76 mit jeweils einem eigenen Steuerventil 9a, 9b, wobei über das zweite Steuerventil 9b die Steuerung eines überlagerten Setzhubes erfolgt. Das zweite Steuerventil 9b arbeitet zur Überlagerung von Setzhüben höherer Frequenz mit kürzeren öffnungs- und Schließzeiten als das erste Steuerventil 9a. Die beiden Lufteintrittsstutzen 7a, 7b mit ihren Steuerventilen 9 sind an verschiedene Windkessel 10a, \0b oder Kesselabteile mit unterschiedlichen Drücken angeschlossen. Die öffnungs- und Schließzeiten des ersten Steuerventils 9a sind auf 20 bis 50 Setzhübe/min, die öffnungs- und Schließzeiten des zweiten Steuerventils 9b auf 150 bis 250 Setzhübe/min einstellbar. Der erste Luftaustrittsstutzen 7a ist an einen Windkessel 10a mit 0,1 bis 0,3 bar Überdruck und der zweite Lufteintrittsstutzen Tb an einen Windkessel 10Z> mit 0,3 bis 0,5 bar Überdruck angeschlossen. Den Steuerventilen 9 in den Lufteintrittsstutzen 7 können Absperrorgane 11 zugeordnet sein. Jede Luftleitung 6 kann im übrigen zumindest auch zwei Luftaustrittsstutzen mit jeweils einem eigenen Steuerventil besitzen, was jedoch nicht gezeigt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Setzmaschine zur Aufbereitung von Kohle oder dergleichen Mineralien, mit einer oder mehreren mit Wasser gefüllten Setzkammern mit einem Setzbett für das aufzubereitende Setzgut und mit einer oder mehreren neben bzw. unter dem Setzbett unter Wasser angeordneten pulsierend mit Druckluft beaufschlagbaren Luftkammern, welche über Luftleitungen mit Lufteintrittsstutzen und Luftaustrittsstutzen unter Zwischenschaltung von Steuereinrichtungen zur überlagerung von Setzhüben an einen Windkessel angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Luftleitung (6) zumindest zwei Lufteintrittsstutzen (7a, Tb) mit jeweils einem eigenen Steuerventil (9a, 9b) als Steuereinrichtungen aufweist

i. Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lufteintrittsstutzen (7a, 7b) mit ihren Steuerventilen (9) an verschiedene Windkessel (10a, 106; mit unterschiedlichen Drükkcn angeschlossen sind.

3. Setzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungs- und Schließzeiten des ersten Steuerventils (9a) in an sich bekannter Weise auf 20 bis 50 Setzhübe/min und die Öffnungsund Schließzeiten des zweiten Steuerventils (9b) auf 150 bis 250 Setzhübe/min einstellbar sind.

4. Setzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lufteintrittsstutzen (7a) zn einen Windkessel (\0a)m\i in an sich bekannter Weise 0,1 bis 0,3 bar Überdruck und der zweite Lufteintrittsstutzen (7b) an einen Windkessel (iOb)mh 0,3 bis 0,5 bar Überdruck angeschlossen ist.

5. Setzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerventilen (9a, 9b) in den Lufteintrittsstutzen (7) Absperrorgane (11) zugeordnet sind.

6. Setzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Luftleitung (6) zumindest zwei Luftaustrittsstutzen mit jeweils einem eigenen Steuerventil aufweist.