DE4418469C2 - Luftgepulste Setzmaschine für die Aufbereitung von Feststoffgemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine luftgepulste Setzmaschine für die Aufbereitung von Feststoffgemischen, insbesondere von Kohle oder anderen Mineralien, mit einer oder mehreren mit Trennflüssigkeit gefüllten Setzkammern, in denen ein Setzbett aus den aufzubereitenden Feststoffen durch pulsierende Hubbewegungen der Trennflüssigkeit nach der Dichte der Feststoffe geschichtet wird und in denen zur Anhebung des Setzbettes wenigstens eine unten offene Luftkammer unterhalb des Setzbettes angeordnet ist, deren Pulsluftzuleitungen durch Ventile periodisch ge­ öffnet und geschlossen werden.

Die Steuerung der pulsierenden Hubbewegung der Trennflüssigkeit geschieht bei bekannten Setzmaschinen durch die Steuerung der Pulsluft mit Hilfe dieser Venti­ le, indem abwechselnd über ein Ventil (Einlaßventil) Druckluft in die Luftkammer einströmt und diese dann über ein anderes Ventil (Auslaßventil) aus der Luftkam­ mer in die Atmosphäre ausströmt.

So beschreibt die DE 23 52 798 C3 eine Setzmaschine, bei der den Luftkammern Druckluft (Pulsluft) über eine elektronische Ventil-Impulssteuerung zugeführt wird, wobei die Öffnungen der Druckluftleitungen dabei durch Tellerventile ge­ schlossen und geöffnet werden.

Da innerhalb kurzer Zeitintervalle große Luftmengen durch die Öffnungen der Druckluftleitungen strömen müssen, sind diese Öffnungen und die ihnen zugeord­ neten Ventilteller entsprechend groß ausgeführt, was zur Folge hat, daß zum Be­ tätigen der Ventile entsprechend große Kräfte (die Druckdifferenz zwischen der Druckluft und der Atmosphärenluft multipliziert mit der Ventiltellergröße) über­ wunden werden müssen, was einer empfindlichen Regelung bzw. Steuerung der Ventile entgegensteht und aufwendige Vorrichtungen zur Betätigung der Ventile erfordert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Setzmaschine zu schaffen, bei der diese ge­ nannten Nachteile entfallen und bei der mit einfachen Mitteln eine empfindliche Regelung der Ventile möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ventile als Doppeltellerventile werden mit Vorteil je Ventil gleichzeitig zwei Öffnungen der Pulsluftzuleitungen geschlossen oder geöffnet, so daß beispielsweise bei gleichem Luftmengenstrom die einzelnen Öffnungen in der Pulszuluftleitung kleiner ausgebildet sein können mit entsprechend kleineren Ventiltellern. Es ist aber auch möglich, bei Beibehal­ tung der Größe der Öffnungen, nun da gleichzeitig zwei Öffnungen geöffnet bzw. geschlossen werden, mit Vorteil unmittelbar nach Betätigung der Ventile eine größere Luftmenge in die Luftkammer hineinzudrücken bzw. ausströmen zu las­ sen, wodurch ein "steilerer" Hub erreicht wird.

Ein weiterer wesentliche Vorteil der Erfindung ist durch die Anordnung der Ventilteller gegeben. Dadurch, daß die beiden Ventilteller mit Abstand mit einer zentralen Führungsstange miteinander verbunden sind, und ein Ventilteller eine Öffnung der Pulsluftzuleitung von innen öffnet oder verschließt und gleichzeitig der zweite Ventilteller die zweite Öffnung der Pulsluftzuleitung von außen öffnet oder verschließt, heben sich die auf die Ventile wirkenden Drücke gegenseitig auf, so daß zur Betätigung der Ventile nur ein geringer Kraftaufwand erforderlich wird. Diese Kraft kann nun von außen über eine Kolbenzylindereinheit, die mit der Führungsstange verbunden ist, auf hydraulischem Wege oder pneumatisch aufgebracht werden, wobei es von besonderem Vorteil ist, bei der pneumatischen Kolbenzylindereinheit die schon zur Verfügung stehende Druckluft (Pulsluft) des Arbeitsgebläses einzusetzen.

Da nur geringe Kräfte zur Betätigung der Ventilführungsstange erforderlich sind, ist es mit Vorteil gemäß der Erfindung auch möglich, daß die Führungsstange mit einem elektromagnetischen Antrieb verbunden ist oder aber Teil eines elektro­ magnetischen Antriebs ist, wodurch eine besonders verzögerungsfreie Ventilbetä­ tigung auf elektrischem Wege erfolgt.

Weiterhin ist es gemäß der Erfindung auch möglich, der Führungsstange an ihrem Ende oder an ihren beiden Enden einen Membranantrieb zuzuordnen, der hydrau­ lisch oder pneumatisch arbeitet und der bei pneumatischer Arbeitsweise gleichfalls mit der vorhandenen Pulsluft beaufschlagt werden kann.

Je nach Wahl der Antriebsvorrichtung für die Führungsstange kann es erforderlich oder von Vorteil sein, daß die Kräfte für das Öffnen oder Schließen der Ventile unterschiedlich groß sind. Erfindungsgemäß läßt sich dies in einfacher Weise da­ durch erreichen, daß die Öffnungen in der Pulsluftzuleitung und die ihnen zuge­ ordneten Ventilteller unterschiedlich groß dimensioniert sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen zu in schematischen Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen eines Einlaßventils.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Einlaßventil mit einer Kolbenzylinder­ einheit für seinen Antrieb,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Einlaßventil mit einem Membranantrieb.

Die Zeichnungsfigur 1 zeigt einen Windkessel (11), in den ein Arbeitsgebläse (10) Druckluft einspeist. In den Windkessel (11) mündet eine Pulsluftzuleitung (15), die - in der Zeichnung nicht dargestellt - mit einer Luftkammer einer Setzmaschi­ ne verbunden ist.

Einander gegenüberliegend befinden sich im Windkessel (11) in der Pulsluftzulei­ tung (15) zwei Öffnungen (23, 24), die von den Ventiltellern (13, 14) [im darge­ stellten Zustand] geschlossen sind. Die beiden Ventilteller (13, 14) sind mit einer Führungsstange (12) verbunden, die aus dem Windkessel (11) herausführt und mit einer am Windkessel (11) mittels Dichtungen (21) gasdicht angeordneten Kolben­ zylindereinheit (17) verbunden ist.

Die im dargestellten Beispiel pneumatisch arbeitende Kolbenzylindereinheit (17) ist über Leitungen (20) mit einem Gebläse (19) und mit einer zwischengeschalte­ ten Steuereinheit (18) verbunden. Es ist aber auch möglich, unter Wegfall des Gebläses (19) die Kolbenzylindereinheit (17) über eine Leitung (22) mit dem Ar­ beitsgebläse (10) zu verbinden.

Beim Betrieb der Setzmaschine wird vom Arbeitsgebläse (10) Druckluft in den Windkessel (11) gedrückt und in diesem der Arbeitsdruck P aufrechterhalten. Die­ ser Druck P wirkt nun bei dem innen schließenden Ventilteller (14) in der Zeich­ nung von unten nach oben, und bei dem außen schließenden Ventilteller (13) in der Zeichnung von oben nach unten, d. h., da beide Ventilteller mit der gemein­ samen Führungsstange (12) verbunden sind, kompensieren sich die auf die Ventil­ teller wirkenden Drücke mit der Folge, daß die Abreißkräfte sehr klein sind und sich die Ventilteller (13, 14) mit nur geringem Kraftaufwand durch axiale Ver­ schiebung der Führungsstange (12) von ihrem Sitz anheben lassen und dabei die Öffnungen (23, 24) freigeben. Die Druckluft wird durch den im Windkessel (11) herrschenden Arbeitsdruck P in die Pulsluftzuleitung (15) gedrückt und durch­ strömt diese als Pulsluft (16) in Richtung zur Luftkammer.

Mit dem gleichen geringen Kraftaufwand lassen sich die Ventilteller (13, 14) mit Hilfe der Führungsstange (12) auch wieder auf die Öffnungen (23, 24) absenken und diese verschließen. Die durch die Hubbewegung der Trennflüssigkeit aus den Luftkammern zurückströmende Pulsluft wird nun über andere Ventile, den Aus­ laßventilen, in die Atmosphärenluft abgelassen. Diese Auslaßventile sind in glei­ cher Weise wie die Einlaßventile ausgebildet, beispielsweise in gleicher Weise wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, so daß die geschilderten Vorteile und Merkmale in gleicher Weise auch für diese Ventile zutreffen.

Bei der in der Zeichnungsfigur 2 dargestellten Ausführungsform eines Einlaßven­ tils ist die Führungsstange (12) an ihrem oberen Ende mit einer Membrane (30) und an ihrem unteren Ende mit einer Membrane (25) verbunden. Die Membranen (30, 25) sind in Gehäuse (28, 29) seitlich fest verankert und mittig mit der Füh­ rungsstange (12) verbunden.

Durch pulsartiges Einleiten eines Fluids in die Gehäuse (28, 29) werden - gesteuert über eine Steuereinheit (18) - die Membranen (30, 25) nach oben und nach unten bewegt und diese Bewegung auf die Führungsstange übertragen. Durch einen im oberen Membrangehäuse (28) angeordneten verstellbaren Anschlag (26) läßt sich dabei der obere Totpunkt der Öffnungsbewegung der Führungsstange (12) in einfacher Weise einstellen.

Im dargestellten Beispiel wird als Fluid Luft durch ein Gebläse (19) über die Lei­ tungen (27) in die Membrangehäuse (28, 29) gedrückt. Es ist aber auch bei dieser Ausführungsform möglich, die Luft aus dem vorhandenen Arbeitsgebläse (10) zu entnehmen oder aber als Fluid eine Flüssigkeit einzusetzen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die Öffnungen (23, 24) der Pulsluftzulei­ tung (15) sowie den den Öffnungen (23, 24) zugeordneten Ventilteller (13, 14) unterschiedlich groß dimensioniert [im dargestellten Beispiel ist die obere Öffnung (24) kleiner als die untere Öffnung (23)]. Auf diese Weise kann mit Vorteil ein re­ sultierender Druck in eine vorbestimmte Richtung, im dargestellten Beispiel in Richtung "öffnen", voreingestellt und damit und ein positiver Einfluß die Ventil­ steuerung genommen werden.

Claims (6)

1. Luftgepulste Setzmaschine für die Aufbereitung von Feststoffgemischen, insbesondere von Kohle oder anderen Mineralien, mit einer oder mehreren mit Trennflüssigkeit gefüllten Setzkammern, in denen ein Setzbett aus den aufzubereitenden Feststoffen durch pulsierende Hubbewegungen der Trenn­ flüssigkeit nach der Dichte der Feststoffe geschichtet wird und in denen zur Anhebung des Setzbettes wenigstens eine unten offene Luftkammer unterhalb des Setzbettes angeordnet ist, deren Pulsluftzuleitungen durch Ventile perio­ disch geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile als Doppeltellerventile ausgebildet sind mit einer zentralen Füh­ rungsstange (12), an der die Ventilteller (13, 14) mit Abstand so angeordnet sind, daß bei axialer Verschiebung der Führungsstange (12) ein Ventilteller (13) die Pulsluftzuleitung (15) von außen und der andere Ventilteller (14) die Pulsluftzuleitung (15) von innen periodisch öffnet und schließt.

2. Luftgepulste Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (12) zur axialen Verschiebung mit einer Kolbenzylin­ dereinheit (17) verbunden ist, die hydraulisch oder pneumatisch arbeitet.

3. Luftgepulste Setzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch arbeitende Kolbenzylindereinheit über eine Leitung (22) mit dem Arbeitsgebläse (10) verbunden ist.

4. Luftgepulste Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (12) Teil eines elektromagnetischen Antriebs ist.

5. Luftgepulste Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (12) an einem Ende oder an beiden Enden mit einem Membranantrieb (25, 30) verbunden ist, der hydraulisch oder pneumatisch arbeitet.

6. Luftgepulste Setzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (23, 24) und die ihnen zugeordneten Ventilteller (14, 13) in ihrer Größe voneinander abweichen.