DE3602934C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingsortierer zum Sortieren von stückigen Feststoffen mit unterschiedlichen Dichten, wie z. B. Kohle und Bergematerial, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Sortiervorrichtung ist durch die DE-PS 9 76 040 bekannt geworden. Bei dieser Vorrichtung ist der Rahmen des Setzrostes an seinem Austragsende in einem Drehlager mit waagerechter Drehachse gehalten. Auf der gegenüberliegenden Seite greift am Rahmen die Schubstange eines Exzenters an, durch den der Rahmen mitsamt dem Setzrost entsprechend der Bewegungsamplitude des Exzenters auf und ab bewegt wird. Dabei handelt es sich um Schwingungsbewegungen längs einer Kreisbahn um die Drehachse des Drehlagers. Die erzielbare Schwingungsamplitude ist in der Nähe des Drehlagers am kleinsten und vergrößert sich in Richtung auf das entgegengesetzte Ende des Rahmens bis zu einem Maximalwert. Unabhängig davon, daß es sich hierbei nicht um geradlinige Schwingungen handelt, sind Schwingungen mit unterschiedlicher Schwingungsweite längs des Setzrostes für den Sortiervorgang nachteilig. Dies hängt in erster Linie damit zusammen, daß die Schichthöhe des Behandlungsgutes infolge der Schräglage des Setzrostes zum Austragsende zunimmt, während jedoch die Schwingungsweite in dieser Richtung abnimmt, so daß mit zunehmender Schichtdicke die wirksame Schwingungsenergie stetig schwächer wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorgenannten Druckschrift ist die gesamte Setzmaschine mittels elastischer Gummiblöcke auf einem Fundament abgestützt. Im Mittelteil der Setzmaschine ist ein Rüttler in Form eines Elektromotors mit Unbalancen angeordnet. Da die zur Abstützung dienenden Gummiblöcke zwar seitlich auslenkbar aber praktisch nicht zusammendrückbar sind, können auf diese Weise allenfalls Rüttelbewegungen mit im wesentlichen horizontaler Schwingungsrichtung hervorgerufen werden.

Bei Sortiervorrichtungen dieser Art findet eine Trennung der Teile des Sortiergutes nach ihrer Dichte statt, wobei sich das Leichtgut auf dem Schwergut absetzt. Dabei ist bei den bekannten Vorrichtungen eine zufriedenstellende Trennung nur erreichbar, wenn das Fraktionsverhältnis des Behandlungsgutes nicht stark veränderlich ist. Weiterhin können Schwierigkeiten entstehen, wenn das Behandlungsgut nicht gleichmäßig zugeführt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend darin, einen Schwingsortierer so zu gestalten, daß auch dann, wenn Behandlungsgut mit wechselndem Fraktionsverhältnis und/oder in unregelmäßigen Mengen bzw. diskontinuierlich zugeführt wird, die gewünschte Trennung in Leicht- und Schwergut gleichermaßen günstig erzielbar ist. Darüber hinaus soll der Schwingsortierer einfach zu handhaben sein, eine hohe Funktionssicherheit besitzen, wirtschaftlich arbeiten und überdies kostengünstig herstellbar sein.

Ausgehend von einem Schwingsortierer der eingangs genannten Art besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß am Kasten, der das Setzbett trägt, zwei gleichphasig aber gegenläufig rotierende Unwuchterreger befestigt sind, deren Drehachsen in einer zur Kastenebene parallelen Ebene verlaufen. Als Unwuchterreger können beispielsweise an sich bekannte Vibrationsmotoren eingesetzt werden.

Durch den Einsatz von zwei gegenläufig arbeitenden rotierenden Schwingungserregern wird eine lineare Schwingung erzeugt, die den Kasten auf seiner ganzen Länge in eine gleichmäßige auf- und abgehende Schwingung versetzt. Infolge der Neigung des Kastens zum Austrags­ ende nimmt das Behandlungsgut auf dem Setzbett eine Keilform ein, wobei die Schichthöhe in Richtung zum Austragsende etwa stetig zunimmt. Durch die Verwendung einer Schleuse an der Austrittsöffnung für das Schwergut kann der Abzug des Schwergutes den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden.

Die Unwuchterreger können in bezug auf die vertikale Schwerpunktsebene quer zur Längsachse des Kastens mittig oder außermittig in Richtung auf das Austragsende angeordnet sein. Bei mittiger Anordnung ist die Schwingweite über die ganze Länge des Kastens gleich. Bei außermittiger Anordnung ist die Schwingweite auf der einen Kastenseite geringer und auf der anderen entsprechend größer. Erfolgt eine Verschiebung in Richtung auf das Austragsende, so wird auf dieser Kastenseite, auf der die Schichtdicke höher ist, die Schwingweite größer als auf der anderen Kastenseite. Durch eine solche Anordnung der Unwuchterreger wird das Behandlungsgut auf der ganzen Länge des Setzkastens gleichmäßig beeinflußt. Damit ist zugleich ein gleichmäßiger Transport des Behandlungsgutes in Richtung zum Austragsende gewährleistet.

Um auch den Austrag des Leichtgutes beeinflussen zu können, besteht vorteilhafterweise der Überlauf für das Leichtgut aus einer die rückwärtige Wand der Abzugsrinne verlängernden Stellklappe, die um eine zur Rinnenachse parallele Achse schwenkbar ist. Für die Beeinflußung des Abzugs des Schwergutes ist der Antrieb der Zellenradschleuse so ausgebildet, daß er in seiner Drehzahl regulierbar ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine selbsttätige Abschaltung der Zellenradschleuse. Hierzu ist ein von der Höhenlage des Kastens beeinflußbarer elektrischer Schalter am ruhenden Unterbau des Schwingsortierers angeordnet, der bei Unterschreitung eines vorgegebenen Gewichtes des Behandlungsgutes eine Abschaltung der Zellenradschleuse bewirkt.

Der schwingfähig gelagerte Setzkasten ruht auf Federelementen und kann somit in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gewicht des Behandlungsgutes unterschiedliche Höhenlagen einnehmen. Ist ein vergleichsweise großer Anteil an Schwergut im Setzkasten enthalten, werden die Federelemente stärker zusammengedrückt, so daß der Kasten eine tiefere Höhenlage einnimmt. Umgekehrt ist es, wenn sich im Setzkasten zuviel oder nur Leichtgut befindet. In einem solchen Fall wird bei Erreichen einer vorgegebenen Höhenlage durch das Ansprechen des elektrischen Schalters die Zellenradschleuse abgeschaltet und damit die Austrittsöffnung für das Schwergut geschlossen. Es kann dann nur noch Leichtgut über die Überlaufklappe aus dem Setzkasten austreten. Wenn sich wieder genügend Schwergut im Setzkasten angesammelt hat, schaltet der Schalter die Zellenradschleuse wieder ein. Zusätzlich zum Aus- und Einschalten kann eine weitere Regelung durch Veränderung der Drehzahl der Zellenradschleuse bewirkt werden. Aufgrund dieser Funktionsweise des Schwingsortierers kann das Behandlungsgut auch diskontinuierlich aufgegeben werden.

Wie bereits erwähnt, wird schon allein durch die mechanischen Schwingungen des geneigten Setzbettes das zu trennende Behandlungsgut in ein Fließbett versetzt. Dieses kann in an sich bekannter Weise durch das Einleiten von pulsierenden Luftströmen gefördert bzw. intensiviert werden. Dabei kann die zugeführte Luft hinsichtlich Menge und Druck und bei Erzeugung von Luftimpulsen auch hinsichtlich der Pulsfrequenz veränderbar sein. Durch das Zusammenwirken von mechanischen Schwingungen und einer veränderbaren Luftströmung unterliegen die Teile des Behandlungsgutes im Fließbett einem Schwimm-Sinkvorgang, der durch die erwähnten Veränderungen des Luftstromes in gewünschter Weise beeinflußt werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingsortierers schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schwingsortierers, und

Fig. 2 einen Längsschnitt des Schwingsortierers nach Fig. 1.

Der Schwingsortierer enthält einen im Grundriß rechteckigen Kasten (1), der mit Hilfe von Federelementen, z.B. Stahlfedern (2), auf einem Unterbau (3) schwingfähig gelagert ist.

Von den Längswänden des Kastens (1) gehen nach oben ragende Seitenteile (4) aus, die durch eine Querstrebe (5) starr miteinander verbunden sind. An der Querstrebe (5) sind zwei untereinander gleiche Vibrationsmotoren (6) als Unwuchterreger befestigt, die gleichphasig, aber gegenläufig rotieren und somit eine lineare Schwingung erzeugen, deren Schwingungsrichtung quer zur Kastenebene steht.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Vibrationsmotoren (6) außermittig in Richtung auf das Austragsende des Kastens (1) angeordnet.

Im Inneren des Kastens (1) befindet sich zwischen den Kastenwandungen ein ebenes Setzbett (7), welches aus einer Lochplatte, einer Gittermatte oder dergleichen bestehen kann. Austragsseitig ist das Ende des Setzbettes (7) nach unten abgeknickt und bildet hier mit einem gegenüberliegenden geschlossenen Abschlußblech (8) eine querverlaufende Abzugsrinne (9) mit einer unteren Austrittsöffnung (10), die von einer Zellenradschleuse (11) abgeschlossen ist. An der oberen Kante des Abschlußbleches (8) ist in Verlängerung desselben eine schwenkbar gelagerte Stellklappe (12) vorgesehen, die um eine zur Rinnenachse parallele Achse (13) schwenkbar ist. Die freie Kante der Stellklappe (12) bildet einen in seiner Höhe verstellbaren Überlauf für den Austritt von Leichtgut aus dem Kasten (1).

Aufgabeseitig befindet sich oberhalb des Kastens (1) ein Aufgabebunker (14), der das Behandlungsgut aufnimmt. Vom Aufgabebunker (14) gelangt das Behandlungsgut durch eine Öffnung (15) auf den Anfang des Setzbettes (7). Zur Einstellung der Höhe des Behandlungsgutes ist im Innern des Kastens (1) ein zwischen den Seitenwänden sich erstreckender Abstreifer (16) befestigt.

In der Schnittansicht in Fig. 2 ist der Verlauf des Behandlungsgutes von der Aufgabe bis zum Austragsende und seine Trennung in Schwergut (17) und Leichtgut (18) schematisch angedeutet.

An der Aufgabeseite ist an der Stirnwand des Kastens (1) eine Lufteinlaßdüse (19) angeordnet. Diese steht in Verbindung mit zwei unterhalb des Setzbettes gebildeten Luftkammern (20 u. 21). Die Luftkammer (20) ist hierbei etwa auf der ersten Hälfte der Länge des Setzbettes und die Luftkammer (21) auf dem anschließenden Teil des Setzbettes (7) wirksam. An ihren ausgangsseitigen Enden sind die Luftkammern (20, 21) durch Zellenradschleusen (22 bzw. 23) abgeschlossen. Weiter ist an der Luftkammer (20) eingangsseitig eine Absperrklappe (24) vorgesehen, mittels der die Luftzufuhr in die Luftkammer (20) einstellbar und auch ganz unterbrochen werden kann.

Am Kasten (1) ist beispielsweise an einer Seitenwand ein elektrischer Schalter (25) befestigt, der in Abhängigkeit von der Belastung des Kastens durch das Behandlungsgut und mithin seiner Höhenlage ansprechen kann und dazu dient, die Zellenradschleuse (11) bei Erreichen eines vorgegebenen Gewichtes des Behandlungsgutes abzuschalten.

Wie die Zeichnung zeigt, hat der Kasten (1) eine zum Austragsende geneigte Arbeitslage. Infolgedessen lagert sich das Behandlungsgut auf dem Setzbett (7) keilförmig mit zunehmender Dicke zum Austragsende ab. Am Austrags­ ende liegt das Leichtgut (18) auf dem Schwergut (17) und kann somit über die in ihrer Höhenlage einstellbare Stellklappe (12) den Kasten (1) verlassen. Das darunterliegende Schwergut kann mit Hilfe der Zellenradschleuse (11) aus der Austrittsöffnung (10) in gewünschter Weise abgezogen werden. Sollte sich der Anteil an Schwergut verringern und infolgedessen der Kasten eine entsprechend höhere Betriebslage einnehmen, wird über den Schalter (25) die Zellenradschleuse (11) vorübergehend abgeschaltet. Wenn sich wieder genügend Schwergut angesammelt hat, wird durch das dadurch bedingte höhere Gewicht über den Schalter (25) die Zellenradschleuse (11) wieder eingeschaltet. Durch eine Veränderung der Drehzahl der Zellenradschleuse können die Aus- und Einschaltzeiten zusätzlich variiert werden.

Sollte das Behandlungsgut verhältnismäßig feucht sein und daher die Gefahr des Zusammenbackens oder Anbackens bestehen, kann einer solchen Neigung des Behandlungsgutes durch Wärmeeinwirkung begegnet werden. Dabei kann die Beeinflussung mittels Wärme entweder durch Erwärmen des zugeführten Luftstromes oder durch die Anbringung von beispielsweise elektrisch beheizbaren Heizelementen an geeigneten Stellen des Setzbettes, insbesondere unterhalb desselben, verwirklicht werden.

Dank der beschriebenen Gestaltung und Funktionsweise des Schwingsortierers kann Behandlungsgut auch diskontinuier­ lich aufgegeben werden. Die grundsätzliche Funktions­ weise ist auch dann gewährleistet, wenn vorübergehend nur Leichtgut oder nur Schwergut aufgegeben werden sollte. Durch die von unten zugeführte Luft kann der Trennvorgang innerhalb des Fließbettes jeweils intensiviert werden.

Die vorgesehene Anwendung von zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren Luftkammern unterhalb des Setzbettes (7) bietet die Möglichkeit, den unterschiedlichen Schichthöhen des Behandlungsgutes Rechnung zu tragen. Hierdurch kann im Bereich der Luftkammer 20, in dem die Schichtdicke des Behandlungsgutes kleiner ist als in dem anschließenden Bereich, der Luftstrom hinsichtlich Menge und Druck verringert werden. Je nach der Länge des Kastens (1) oder der gewünschten Beeinflussung des Behandlungsgutes durch den Luftstrom können auch mehr als zwei aufeinanderfolgende Luftkammern eingesetzt werden.

Die Veränderung der zugeführten Luft hinsichtlich Menge und Druck kann entweder durch geeignete Reguliervorrich­ tungen am Gebläse oder durch Verstellmöglichkeiten am Luftimpulsgeber bewirkt werden. Dabei ist es zweckmäßig, einen Luftimpulsgeber zu verwenden, der auch in seiner Frequenz veränderbar ist. Die Einstellung kann auch so vorgenommen werden, daß der Luftstrom nicht unterbrochen, sondern nur stark reduziert wird. Durch eine solche Einstellung wird erreicht, daß der Luftdruck in den Luftkammern entweder je nach Bedarf auf Null absinkt oder in einer gewünschten Höhe bestehen bleibt. Bei einer Absenkung auf Null gelangen spezifisch schwere und leichte Teile in das Feingut. Wird in den Luftkammern aber ein gewisser Überdruck in der Schließphase gehalten, gelangen nur spezifisch schwere Teile in das Feingut.

Bei allen Lufteinstellungen durchströmt die Luft periodisch das zu trennende Behandlungsgut. Bei richtiger gegenseitiger Abstimmung von Luftstrom und mechanischen Schwingungen ergibt sich im Fließbett ein Schwimm- Sinkvorgang, bei dem eine optimale Trennung des Behandlungsgutes in Leicht- und Schwergut erzielt wird.

Claims (6)

1. Schwingsortierer zum Sortieren von stückigen Feststoffen mit unterschiedlichen Dichten, wie z.B. Kohle und Bergematerial, in Leicht- und Schwergut mit einem das Sortiergut an einem Ende aufnehmenden schwingfähig gelagerten Kasten in einer zum Austragsende geneigten Arbeitslage, an dem wenigstens ein Schwingungserreger einwirkt und der ein wenigstens teilweise luftdurchlässiges Setzbett aufweist, durch welches Luft in das Behandlungsgut einleitbar ist, und bei dem am Austragsende des Setzbettes einerseits eine Abzugsrinne mit einer Schleuse für Schwergut und andererseits ein verstellbarer Überlauf für den Abzug des Leichtgutes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Kasten (1) zwei gleichphasig aber gegenläufig rotierende Unwuchterreger (6) befestigt sind, deren Drehachsen in einer zur Kastenebene parallelen Ebene verlaufen.

2. Schwingsortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchterreger (6) auf der Oberseite des Kastens (1) mit ihren Drehachsen quer zu seiner Längsachse angeordnet sind.

3. Schwingsortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchterreger (6) in bezug auf die vertikale Schwerpunktsebene quer zur Längsachse des Kastens (1) mittig oder außermittig in Richtung auf das Austragsende angeordnet sind.

4. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf für das Leichtgut aus einer die rückwärtige Wand (8) der Abzugsrinne (9) verlängernden Stellklappe (12) besteht, die um eine zur Rinnenachse parallele Achse (13) schwenkbar ist.

5. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abzugsrinne (9) als Schleuse eine an sich bekannte Zellenradschleuse (11) angeordnet ist, deren Antrieb in seiner Drehzahl regulierbar ist.

6. Schwingsortierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Höhenlage des Kastens (1) beeinflußbarer elektrischer Schalter (25) am ruhenden Unterbau (3) des Schwingsortierers angeordnet ist, der bei Unterschreitung eines vorgegebenen Gewichtes des Behandlungsgutes eine Abschaltung der Zellenradschleuse (11) bewirkt.