<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van
Midwestern Industries, Inc. gevestigd te S. W. Massillon, Ohio, Verenigde Staten van Amerika voor
Werkwijze voor het scheiden van materiaal en inrichting voor het toepassen van deze werkwijze.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het scheiden van materialen in twee groepen op afmeting, zoals een vast materiaal van een vloeibaar materiaal. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze en inrichting, welke op een doeltreffende wijze vaste materialen van vloeibare materialen scheidt door de materialen op een uniforme wijze en gelijktijdig over een aantal schermen te voeren.
In die omstandigheden, waarin het gewenst is materialen in twee afmetingsgroepen te scheiden, zoals het scheiden van vast materiaal ten opzichte van vloeibaar materiaal, worden de materialen gewoonlijk uitsluitend toegevoerd aan een inrichting met een scherm, dat kan worden gevibreerd, om de gewenste scheiding tot stand te brengen. Onder deze omstandigheden worden de materialen gewoonlijk slechts op het midden van het scherm gericht en daar gebracht, wanneer het een cirkelvormig scherm betreft, waarbij de vaste stoffen aan de omtrek worden afgevoerd of worden de materialen in het geval van een rechthoekig hellend scherm ; aan de bovenzijde daarvan toegevoerd, waarbij de vaste stoffen van het scherm aan de onderzijde daarvan kunnen vallen.
Dit type scheiding leidt tot een zeer ondoeltreffend gebruik van het schermoppervlak aangezien slechts een klein gedeelte van het scherm werkelijk'de scheiding uitvoert.
Een poging tot een meer doeltreffende schermwerking is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.065. 382. Daar wordt het toegevoerde materiaal gesplitst in een aantal materiaalstromen, welke aan evenwijdige gekantelde schermen worden toegevoerd. In een poging om de deelhoeveelheden op een uniforme wijze over de schermen te verdelen, wordt het materiaal op een flens geworpen. Deze werking garandeert evenwel geen gelijkmatige verdeling over de gehele breedte van de schermen.
Een ander probleem, dat zich bij de bovengenoemde schermwerkingen voordoet is, dat omdat de schermen gewoonlijk zeer fijne mazen hebben om slechts vloeistoffen te kunnen laten passeren, de schermen zeer gemakkelijk slijten. Als een oplossing voor dit probleem heeft men voorgesteld te voorzien in een schermpakket, dat bestaat uit het noodzakelijke scherm
<Desc/Clms Page number 3>
met fijne mazen en een zwaarder ondersteuningsscherm met grotere mazen.
De twee schermen worden tezamen gespannen en het ondersteuningsscherm verschaft aan het scherm met fijne mazen een extra ondersteuning voor een langere levensduur. Ofschoon een dergelijke constructie voor dit doel voldoet, slijt het scherm met fijne mazen toch en moet het gehele schermpakket waaronder het dure ondersteuningsscherm worden vervangen zelfs ofschoon dit laatste in het geheel niet is versleten. Voorts is geen gelijkmatige spanwerking van de beide schermen mogelijk omdat wanneer het ondersteuningsscherm op de juiste wijze is gespannen, het scherm met de fijnere mazen de neiging zal hebben om losser te zijn dan gewenst is.
Derhalve is een eerste doel van de uitvinding het verschaffen van een werkwijze en inrichting voor het doeltreffend scheiden van materialen, bijvoorbeeld vaste stoffen ten opzichte van vloeistoffen.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze en inrichting, : als boven beschreven, waarbij de toegevoerde hoeveelheid materialen wordt gesplitst in een aantal delen en aan een gelijk aantal schermstelsels wordt toegevoerd, die verticaal ten opzichte van elkaar zijn opgesteld.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een
EMI3.1
werkwijze en inrichting, boven beschreven, waarbij de materialen aan de schermen op een over de gehele breedte van de schermen worden toegevoerd.
De uitvinding beoogt voorts te voorzien in een werkwijze en inrichting, als boven is beschreven, waarbij de uniforme toevoer van de materialen nauwkeurig kan worden geregeld.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze in inrichting, als boven beschreven, waarbij een scherm met fijne mazen en een ondersteuningsscherm met grotere mazen worden gebruikt doch de schermen afzonderlijk worden gespannen voor een gemakkelijke vervanging en het verschaffen van een adequate spanwerking.
Deze en andere oogmerken van de uitvinding, welke duidelijk zullen worden uit de hiernavolgende beschrijving, worden bereikt door de middelen, welke hierna zullen worden beschreven en waarvoor bescherming wordt gevraagd.
<Desc/Clms Page number 4>
In het algemeen omvat de werkwijze en inrichting voor het scheiden van materialen een toevoersplitsingsstelsel, dat de te scheiden materialen ontvangt en deze ingangshoeveelheid gelijkmatig verdeelt in een aantal ingangshoeveelheden voor een gelijk aantal schermstelsels, die verticaal ten opzichte van elkaar zijn opgesteld. Deze ingangshoeveelheden worden toegevoerd aan een inrichting boven elk scherm, die de ingangshoeveelheden gelijkmatig over de breedte van elk scherm verdeelt. Het materiaal, dat de schermen niet passeert, wordt op één plaats opgezameld en het materiaal, dat de schermen passeert, wordt opgezameld en naar een gemeenschappelijke opzamelpunt overgedragen.
Korte omschrijving van de tekeningen
Fig. l is een enigszins schematisch verticaal aanzicht van de materiaalscheidingsinrichting volgens de uitvinding.
Fig. 2 is een enigszins schematisch dwarsdoorsnede van de inrichting volgens fig. 1.
Fig. 3 is een doorsnede van het toevoersplitsingsstelsel, in hoofdzaak over de lijn 3-3 van fig. 2.
Fig. 4 is een doorsnede van de toevoerinrichtingen, in hoofdzaak over de lijn 4-4-van fig. 5.
Fig. 5 is een doorsnede vande-toevoerinrichtingen, in hoofdzaak over de lijn 5-5 van fig. 4.
Fig. 6 is een doorsnede, in hoofdzaak over de lijn 6-6 van fig. 5.
Fig. 7 is een doorsnede, in hoofdzaak over de lijn 7-7 van fig. 6.
Fig. 8 is een gedeeltelijk verticaal aanzicht, gedeeltelijke doorsnede van het schermspanstelsel volgens de uitvinding.
Fig. 9 is een gedeeltelijk verticaal aanzicht en gedeeltelijke doorsnede van een schermklemmechanisme.
Fig. 10 is een enigszins schematische doorsnede van een zelfreinigingsorgaan volgens de uitvinding.
Fig. 11 is een doorsnede, in hoofdzaak over de lijn 11-11 van fig. 10.
Voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding.
Een materiaalscheidingsinrichting volgens de uitvinding is in fig. 1 in het algemeen met 10 aangegeven en schematisch afgebeeld als te
<Desc/Clms Page number 5>
zijn gemonteerd op twee vaste I-balksteunen 11. De steunen 11 onderste- nen veren 12, die aan opstaande vibratie-zijgestelonderdelen 13 zijn bevestigd. Een motorondersteuningsplaat 14 wordt ondersteund door de gestelonderdelen 13 en ondersteunt twee trillingsmotoren 15, bij voorkeur van het type, die een instelbare amplitude bezitten teneinde de aan de scheidingsinrichting 10 medegedeelde vibraties te regelen. Derhalve zal de materiaalscheidingsinrichting 10 met de zijgestellen 13 en alle daardoor ondersteunde onderdelen door de motoren 15 worden gevibreerd.
Zoals het beste blijkt uit fig. 2, is tussen de gestellen 13 een aantal schermstelsels 16,17 en 18 gemonteerd, die verticaal ten opzichte van elkaar zijn opgesteld en worden ondersteund door stellen staven 19,20 respectievelijk 21, die zich tussen de zijgestellen 13 uitstrekken.
Onder de schermstelsels 16 en 17 bevinden zich respectieve opzamelplaten 22 en 23, waarop het materiaal, dat de schermen 16 en 17 passeert, valt.
De bodem 24 van de materiaalscheidingsinrichting 10 dient als de opzamelplaat voor het materiaal, dat het scherm 18 passeert. De platen 22 en 23 worden ondersteund door stellen staven 25 respectievelijk 26, die zich tussen de zijgestellen 13 uitstrekken. Indien gewenst, kunnen enige of alle van de staven 25 en 26, worden uitgevoerd in de vorm van een sproeispruitstuk, waaraan water onder druk wordt toegevoerd teneinde op de zich daaronder bevindende schermen een fijne regen te emitteren teneinde de schermen te reinigen en het doorgangsrendement te vergroten.
Een ingangstoevoersplitsingsstelsel, in het algemeen aangegeven met 27, ontvangt het te scheiden materiaal via een ingangspijp 28 en splitst het materiaal in drie bij benadering gelijke delen om het materiaal aan de schermstelsels 16,17 en 18 toe te voeren. Het is duidelijk, dat drie schermen slechts bij wijze van voorbeeld zijn aangegeven en dat elk willekeurig aantal schermen aanwezig kan zijn, waarbij het toevoersplitsingsstelsel 27 de toegevoerde hoeveelheid in een gelijk aantal delen splitst. Het toevoersplitsingsstelsel 27 omvat een stroomafleidinrichting 29, die de vorm heeft van een afgeknotte kegel. Het materiaal, dat via de pijp 28 wordt toegevoerd, maakt contact met de stroomafleidinrichting 29 en wordt naar drie ingangskamers 30,31 en 32 binnen een in het algemeen rechthoekig ingangsreservoir 33 gericht.
Zoals het beste uit fig. 3 en 5 blijkt, worden de kamers 30,31 en 32 bepaald door vier
<Desc/Clms Page number 6>
deelplaten 34, 35, 36, en 37, die zich vanuit de uiteinden van het reservoir 33 naar de stroomafleidinrichting 29 uitstrekken. Er wordt op gewezen, dat bij de voorkeursuitvoeringsvorm, de platen 34,35, 36 en 37 niet volmaakt loodrecht op de wanden van het reservoir 33 staan doch een kleine hoek met de loodlijn maken. Dit verdient de voorkeur omdat de vibratiebeweging van de motoren 15 (in opwaartse richting in fig. 3) veroorzaakt, dat meer materiaal naar de kamer 30 gaat, en de onder een hoek geplaatste platen 34,35, 36 en 37 compenseren deze toevoer van materiaal om een zo goed mogelijke gelijkmatige verdeling in de kamers 30, 31 ; en 32 te verzekeren.
De platen 34,35, 36 en 37 zijn met de stroomafleidinrichting 29 verbonden in omtrekspunten, welke de stroomafleidinrichting 29 verde-
EMI6.1
len in twee bogen 38 van 1200, waarover de kamers 30 en 32 worden gevoed, en twee bogen 39 van 60 de kamer 31 wordt gevoed. Derhalve wordt materiaal, dat via de pijp 28 wordt toegevoerd, gelijkmatig over de kamers 30,31 en 32 verdeeld.
EMI6.2
Zoals het bestis weergegeven in fig. 5, is de kamer 30 langs de gehele bodem aan één rand daarvan voorzien van een opening 40. De opening 40 bevindt zich direct boven en strekt zich uit over de gehele breedte van het schermstelsel 16. Derhalve wordt het gedeelte van materiaal in de kamer 30 gemakkelijk en gelijkmatig over het schermstelsel 16 verdeeld.
De opening 40 is uit de volledig open positie, weergegeven in fig. 5, instelbaar naar een volledig gesloten positie en wel door middel van een beweegbare arm 41, die van een gleuf is voorzien voor het opnemen van een bevestigingsstelsel 42 en welke door een wand van het reservoir 33 wordt vastgehouden. Door derhalve het bevestigingsstelsel 42 te lossen, kan de arm worden ingesteld om de aan het schermstelsel 16 toegevoerde hoeveel--- heid materiaal te regelen.
Zoals het best blijkt uit de figuren 4 en 5, staat de kamer 31 bij de bodem van elk eind daarvan in verbinding met pijpen 43, die zich langs de buitenzijde van de gestellen 13 uitstrekken en met elk uiteinde van het spruitstuk 44 in verbinding staan. Het spruitstuk 44 strekt zich over de breedte van de materiaalscheidingsinrichting boven het schermstelsel 17 uit en is over de gehele lengte daarvan voorzien van een opening 45. Zoals het best is aangegeven in de figuren 6 en 7, bezit het spruitstuk 44 een aantal oren 46, die zich radiaal daaruit uitstrekken
<Desc/Clms Page number 7>
en over de lengteafmeting van het spruitstuk op een afstand van elkaar zijn gelegen. Een gebogen smoorplaat 47, die zich over de lengte van het spruitstuk 44 uitstrekt, bezit een gelijk aantal van gleuven voorziene oren 48, die uit-de plaat uitsteken.
De oren 46 zijn met oren 48, bijvoorbeeld door bevestigingsorganen 49, verbonden om de smoorplaat 47 op de gewenste plaats in de omtreksrichting van het spruitstuk 44 te houden teneinde de afmeting van de opening 45 in te stellen. Door derhalve de bevestigingsorganen 49 los te maken, kan de plaat 47 worden bewogen om de afmeting van de opening 45 in te stellen en de aan het schermstelsel 17 toegevoerde hoeveelheid materiaal te regelen.
De kamer 32 van het reservoir 33 staat bij de bodem van elk eind daarvan in verbinding met pijpen 50, die zich langs de buitenzijde van de gestellen 13 in het algemeen evenwijdig aan de pijpen 43 uitstrekken.
De pijpen 50 staan met elk uiteinde van het spruitstuk 51 in verbinding, dat zich over de breedte van de materiaalscheidingsinrichting boven het schermstelsel 18 uitstrekt. Zoals schematisch is weergegeven in fig. 2, bezit het spruitstuk 51 in de bodem daarvan een instelbare opening en komt het spruitstuk verder overeen met hetzo. 3juistcbeschreven spruit- stuk 44 met de bijbehorende smoorplaat 47.-Derhalve kan de over de gehele breedte van het schermstelsel 18 toegevoerde hoeveelheid materiaal op een soortgelijke wijze instelbaar worden geregeld.
Zoals aangegeven in fig. 1 en 2, wordt het materiaal, dat het schermstelsel 16 passeert, op de plaat 22 opgevangen en daarin door een voorwand 52 vastgehouden. De wand 52 is aan de bodem van elk uiteinde daarvan voorzien van openingen, welke in verbinding staan met kanalen 53, welke het materiaal naar verticale kanalen 54 aan de voorzijde van de materiaalscheidingsinrichting overdragen, welke kanalen het materiaal verder overdragen naar een afvoerpijp 55 aan de bodem daarvan. Het materiaal, dat het schermstelsel 17 passeert, wordt op de plaat 23 opgevangen en daarop door een voorwand 56 vastgehouden. De wand 56 is aan de bodem van elk uiteinde daarvan voorzien van openingen, welke in verbinding staan met kanalen 57, die het materiaal naar verticale kanalen 54 en verder naar de pijp 55 overdragen.
Het materiaal, dat het schermstelsel 18 passeert, voegt zich bij het materiaal in het kanaal 54 en beweegt zich direkt naar de pijp 55. Derhalve wordt alle materiaal, dat
<Desc/Clms Page number 8>
de schermstelsels passeert, in een gemeenschappelijk afvoerpunt verenigd voor een gebruikelijke opzameling.
De materialen, welke de schermstelsels 16,17 en 18 niet passeren, worden slechts aan de voorzijde van de schermstelsels weggetrild en opgezameld in een (niet afgebeelde) trechter, die zich aan de voorzijde van de inrichting bevindt.
Een schermstelselspaninrichting is in het algemeen, aangeduid met 58 en schematisch in fig. 2 aangegeven voor het spannen van het schermstelsel 17. Ofschoon dergelijke spaninrichtingen in fig. 2 niet zijn weergegeven voor de schermstelsels 16 en 18, is het duidelijk, dat elk schermstelsel is voorzien van identiekeispaninrichtingen. Een typerende spaninrichting 58 is gedetailleerd weergegeven in fig. 8 en 9, waarbij deze inrichting bijvoorbeeld het schermstelsel 17 spant.
Het schermstelsel 17 (waarbij de-schermstelsels 16 en 18 identiek zijn) bestaat in wezen uit twee schermen, die dicht bij elkaar zijn gelegen. Het scherm 59 heeft fijne mazen, waarvan de afmeting afhankelijk van de te scheiden materialen wordt bepaald. Indien de materiaalscheidingsinrichting 10 wordt gebruikt voor het scheiden van vaste stoffen ten opzichte van vloeistoffen, zoals het meest typerend is voor de toepassing van de inrichting, zal het scherm 59 zeer fijne mazen hebben, waardoor in wezen slechts vloeistoffen dit scherm kunnen passeren. Een ondersteuningsscherm 60 bevindt zich bij het scherm 59 en heeft grotere¯, mazen dan het scherm 59, zodat materiaal, dat het scherm 59 passeert, ook het scherm 60 zal passeren.
Het scherm 60 bestaat bij voorkeur uit draad met groot kaliber, welk scherm een ondersteuning vormt voor het meer tere scherm 59 en de levensduur daarvan vergroot.
De schermen 59 en 60 worden onafhankelijk door de spaninrichting 58 gespannen. Een soortgelijke spaninrichting voor een enkel scherm is gedetailleerd beschreven in het Amerikaanse octrooischrift no. 4.319. 992, waarnaar wordt verwezen ten aanzien van details, welke nodig kunnen zijnom de werking van de spaninrichting 58 beter te begrijpen. De uiteinden van de schermen 59 en 60 zijn voorzien van respectieve stijve haakonderdelen 61 en 62, die om respectieve hoekijzers 63 en 64 haken, welke aan respectieve trekbouten 65 en 66 zijn bevestigd. De trekbouten 65 en 66 strekken zich door een stationaire legerplaat 67 uit. Zware veren 68 en 69 zijn om de respectieve trekbouten 65 en 66 tussen de plaat 67 en de
<Desc/Clms Page number 9>
respectieve spanmoeren 70 en 71 aangebracht.
Door een horizontale beweging van de trekbouten 65 en 66 tengevolge van een rotatie van de respectieve moeren 70 en 71 zullen de schermen 59 en 60 worden gespannen doordat de haakonderdelen 61 en 62 aan een trekkracht worden onderworpen, waarbij de schermen 59 en 60 normaliter aan-de andere uiteinden daarvan permanent worden vastgehouden. Aangezien de schermen onafhankelijk worden gespannen, kan er een neiging bestaan, dat zij zich iets uit elkaar bewegen. Er kan een klemonderdeel 72 aanwezig zijn om de schermen dicht op elkaar te houden. Het klemonderdeel 72 omvat een C-vormige klem 73, waarvan de klauwen zodanig zijn gelegen, dat de klembout 74 samenwerkt met de op het hoekijzer 63 gemonteerde legerplaat 75. De andere zijde van de klem 73 werkt samen met het hoekijzer 64.
Een klemonderdeel 72 kan op een geschikte wijze bij elke spaninrichting 58 worden aangebracht.
EMI9.1
Elk schermstelsel is voorzien van een aantal spaninrichtingen 58, zodat de schermen gelijkmatig over de gehele breedte daarvan kunnen wor- den gespannen. Zoals meer gedetailleerd in het genoemde Amerikaanse octrooischrift nr. 4.319. 992 is beschreven, is het in de eerste plaats voor veiligheidsdoeleinden gewenst alle trekbouten voor elk scherm met elkaar te verbinden. Hiertoe verbinden staven 76 en 77 alle spaninrichtingen met elkaar en worden daaraan vastgehouden door moeren 78 en 79.
Indien derhalve één trekbout toevallig zou breken, wordt een eventuele, letselveroorzakende terugslag belet door de verbinding met alle andere spaninrichtingen.
Het is duidelijk, dat ofschoon het ondersteuningscherm 60 de levensduur van het scherm 59 vergroot, dit scherm tenslotte slijt en een vervanging nodig is. Door het gebruik van gescheiden schermen 59 en 60 en deze individueel te spannen door de inrichting 58, kan het scherm 59 gemakkelijk alleen worden vervangen. Voorts is een onafhankelijke spanwerking de enige wijze om een juiste spanwerking ten aanzien van beide schermen te verzekeren.
De materiaalscheidingsinrichting 10 kan ook op een geschikte wijze worden voorzien van schermreinigingsorganen, die trillingen mededelen, welke secundair zijn aan die, welke worden verschaft door de motoren 15, en het totale rendement vergroten. Dergelijke schermreinigingsorganen zijn in het algemeen met 80 aangegeven en schematisch in
<Desc/Clms Page number 10>
fig. 2 meer gedetailleerd in fig. 10 en 11 weergegeven. Elk gewenst aantal troggen 81 kan tussen de gestellen 13 onder elk van de schermstelsels zoals bijvoorbeeld het schermstelsel 17, weergegeven in fig. 10 en 11 worden aangebracht. Rubber kogels 82 of andere agitatieinrichtingen in de troggen 81 vibreren tegen het schermstelsel 17 om dit verder te agiteren waardoor het scherm wordt gereinigd van eventuele zich daaraan hechtende materialen en in het scherm secundaire trillingen worden opgewekt.
Het is derhalve duidelijk, dat een materiaalscheidingsinrichting volgens de uitvinding, zoals hier beschreven, aanmerkelijke verbeteringen geeft ten aanzien van de stand der techniek, terwijl bovendien de oogmerken van de uitvinding worden bereikt.