Die Erfindung betrifft eine Setzmaschine, die am unteren Ende einer der Setzkammern angeordnet ist und das in der Setzkammer befindliche Schwergut aus der Setzkammer ausschleust.

Zum Trennen von gebrochenen, mineralischen Stoffgemischen im industriellen Maßstab, beispielsweise Kohle von Berge oder Eisenerz von Verunreinigungen, werden in der Regel Setzmaschinen eingesetzt, weiche mit Hilfe eines regelmäßig variierenden Wasserstands in einem Setzbett die einzelnen Stoff voneinander trennt. Hierzu wird das Stoffgemssch in ein Becken geleitet, in welchem der Wasserstand etwa mit einer Frequenz von 1 Hz variiert und dabei einen Hub von mehreren Zentimetern bis max. ca. 50 cm durchläuft. Bei der schnellen Variation des Wasserstandes werden solche Teilchen bei steigendem Wasserspiegel leichter mit dem Trennwasser nach oben gespült, die eine geringere Dichte als die durchschnittliche Dichte des Maferiaies haben und beim Absenken des Wasserspiegels folgen solche Teilchen schneller dem fallenden Wasserspiegel, die eine höhere Dichte haben. Solange sich das zu trennende Stoffgemisch im Setzbett in Bewegung befindet, liegt das Stoffgemisch in physikalisch getrennter Form vor. Durch den Abfiuss des Trennwassers in verschiedene Becken mit Hilfe von Trennblechen, die etwa in der Höhe der Grenze zwischen den verschiedenen Stofffraktionen angeordnet sind, lässt sich eine Aufteilung des Stoffgemisches nach Dichte erreichen. Die Fraktion mit geringerer Dichte fließt sodann mit dem im Setzbett vorhandenen Trennwasser aus der Setzkammer ab, hingegen fällt die Fraktion mit höherer Dichte in der Mähe des Trennbieches in die Setzkammer nach unten und sammelt sich dort in einem nach unten verjüngenden Teil der Setzkammer an. An der unten gelegenen Spitze der Setzkammer verdrängt die Fraktion mit höherer Dichte das Trennwasser und diese Fraktion wird entweder in regelmäßigen Abständen oder nach Auslösung durch einen Füllstandsindikator aus der Setzkammer während des Betriebes der Setzmaschine abgelassen. Um zu verhindern, dass beim Ablassen die Setzmaschine schlagartig einen großen Vo!umenver!ust in der Setzkammer erleidet, wodurch der Trennvorgang im Setzbett erheblich gestört wird, wird in heutigen Anlagen das Schwergut durch eine Austragsschleuse abgelassen. Dabei öffnet zunächst ein erster oberer Schieber einer durch zwei Schieber abgeschlossenen Schleusenkammer, in welche nach Öffnen des ersten oberen Schiebers das Schwergut hineinfällt. Nachdem das Schwergut in die Schleusenkammer gefallen ist, schließt der erste obere Schieber die Schleusenkammer und der zweite untere Schieber gibt durch seine Öffnung das Schwergut in eine Auffangvorrichtung oder Transportvorrichtung unterhalb der Setzmaschine frei.

Beim Schleusen des Schwerguts fällt neben dem Schwergut auch Trennwasser aus dem Setzbett nach unten in die Schleuse. Neben dem Trennwasser selbst fehlt in der Setzkammer nach einem Schleusenvorgang auch das Volumen des Schwerguts, das nach einer kurzen aber nicht vernachlässigbaren Zeit durch in die Setzkammer nachfließendes Trennwasser aufgefüllt wird. Der Wasserstand der Setzkammer wird dabei durch eine im Setzbett als Überlauf arbeitenden Abiauf, in den die leichte Fraktion abfließt, konstant gehalten.

Durch das regelmäßige Schleusen wird der Setzvorgang im Setzbett der Setzmaschine gestört. Dabei erholt sich der Setzvorgang nach mehreren Zyklen, bis der durch die Funktionsweise der Setzmaschine oszillierende Wasserstand im Setzbett wieder seinen ursprünglichen mittleren Stand erreicht hat.

Während des gestörten Zustande arbeitet die Setzmaschine aber mit einer verringerten Trennleistung, wodurch entweder ein Teil der weniger dichten Fraktion in ünerwünschter Weise in die Setzkammer absinkt oder ein Teil der Fraktion mit höherer Dichte unerwünscht in den Abfiuss des Trennwassers mit der weniger dichten Fraktion fließt. Die Folge davon ist ein Verlust an abzutrennendem Leichtgut oder ein verunreinigtes Leichtgut.

Andere Setzmaschinen weisen ein Becherwerk auf, die das am Grund der Setzkammer befindliche Schwergut aus der Setzmaschine heben. Das Eintauchen der Becher in die Setzkammer und die regelmäßige Volumenentnahme aus der mit Trennwasser gefüllten Setzkammer stören den Trennvorgang im Setzbett in ähnlicher Weise wie die zuvor beschriebene Austragsschleuse.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Austragsschleuse für eine Setzmaschine zur Verfügung zu stellen, weiche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Setzkammer einen Schieber mit variabler Stellung aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Schieber mit variabler Stellung statt einer Schleuse aus zwei Schiebern einzusetzen. Dieser Schieber wird auf ein adäquates Öffnungsmaß eingestellt und es fließt durch den eingestellten Schieber gleichmäßig so viel Schwergut und Trennwasser ab, wie in der gleichen Zeit durch nachlaufendes Schwergut und Trennwasser in die Setzkammer aufgefüllt werden kann, abgesehen vom Verlust des Trennwassers durch Ausspülen der weniger dichten Fraktion. Die Folge davon ist ein stationärer Zustand des mittle- ren Wasserstandes der Setzmaschine, wodurch die Trennleistung nicht gestört wird. In Folge der Erfindung ist das abgetrennte Leichtgut geringer mit Schwergut verunreinigt und im Schwergut befindet sich weniger Leichtgut. Die Trennleistung der Setzmaschine ist dadurch erhöht.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine Skizze einer Setzmaschine mit erfindungsgemäßer

Austragsschleuse

in Figur 1 ist eine Skizze einer Setzmaschine 100 mit erfindungsgemäßer Austragsschleuse 110 dargestellt, die mittelbar über eine flexible Verbindung 115 mit einer am unteren Ende angeordneten Setzkammer 120 verbunden ist. Für den Trennvorgang wird rhythmisch Druckluft in die nach unten geöffnete Luftkammer 130 gepresst, wodurch das darin befindliche Trennwasser 135 in die Setzkammer 120 gedrückt wird und dadurch den Wasserstand 140 im Setzbett 150 im gleichen Takt anhebt und wieder absenkt. Beim Heben und Senken des Wasserstandes 140 wird in das durch ein Sieb 145 von der Setzkammer 120 getrennte Setzbett 50 Trenngut 151 eingefüllt, welches bei der Wanderung in Figur 1 von links nach rechts in zwei Fraktionen 152 und 154 aufgeteilt wird. Eine weniger dichte Fraktion 152 des Trennguts, in Figur 1 durch kleinere Punkte am oberen Rand des Wasserstandes 1 0 dargestellt, sammelt sich im dynamischen Sefzbett 50 zuoberst an, hingegen sammelt sich eine Fraktion 154 des Trennguts mit höherer Dichte, in Figur 1 dargestellt durch größere Punkte, im unteren Teil des Setzbettes 150 an. Durch den Abfluss des Trennwassers 135 in den Ab- lauf 155 werden die getrennten Fraktionen 152 und 154 in den in Figur 1 rechts liegenden Teil des Setzbettes 150 gespült. Am rechten Ende des Setzbettes 150 fällt das Schwergut als Fraktion 154 mit höherer Dichte in die Setzkammer 120, hingegen verhindert das Trennblech 160, dass das wenige dichte Leichtgut als Fraktion 152 mit geringerer Dichte mit in die Setzkammer 120 sinkt, sondern mit dem Trennwasse 135 den Weg in den Ablauf 155 nimmt, wo das Trennwasser 135 das Leichtgut der weiteren Verarbeitung zuführt.

Das in die Setzkammer 120 sinkende Schwergut 165 sammelt sich im unteren Teii der Setzkammer 120 an, wo erfindungsgemäß ein trichterförmiges Sammelgefäß 170 als Teii der Setzkammer 120 angeordnet ist, das auf mindestens zwei Punkten schwimmend gelagert ist. Dabei stellt mindestens eine Druckdose 175 einen Lagerpunkt dar. Durch die Druckdose 175 wird das Gewicht des Sammel- gefäßes 170 ermittelt, das durch fortschreitende Füllung mit Schwergut 165 an Gewicht zunimmt. Bei Erreichen eines SchweHgewichf.es wird eine Regeischleife aktiviert, die einen am unteren Ende des Sammefgefäßes 170 befindlichen Schieber 180 mit variabler Stellung kontrolliert öffnet. Dabei wird der Schieber 180 nur soweit geöffnet, dass das Schwergut 165 gleichmäßig aus dem Sammelgefäß 170 nach unten abfließt und zwar mit der Geschwindigkeit, dass das durch den Abfiuss des Schwerguts 165 verlorene Volumen von Trennwasser 135 durch einen hier nicht dargestellten Wasserzufiuss ausgeglichen wird. Im idealzustand befinden sich der Schwergutabfluss und der Schwergutzufiuss in einem stationären Zustand, so dass der variierende Wasserpegel im Setzbett 150 nicht gestört wird und dadurch auch die Trennleistung der Setzmaschine 100 nicht gestört wird.

In bevorzugte Weise ist die SchieberstelSung Stellglied einer Regeischleife. In die Regeischleife geht der Schwergutinhalt des Sammelgefäßes 70 als unterer Teil der Setzkammer 120 als Messgröße ein. Dabei wird in der Regeischleife die Stellung des Schiebers 180 so gesteuert, dass der Abfiuss des Schwerguts 165 aus dem Sammefgefäß 170 als unterer Teil des Setzbeckens 120 genauso groß ist, wie der Zufluss an Schwergut 165, so dass der Schwergutinhait der Setzkammer 120 konstant bleibt Um eine Regelschwingung zu verhindern, die sich mit dem rhythmisch variierenden Wasserstand 140 überlagert, ist vorgesehen, dass die Regelschlesfe ein PID-Glied aufweist, in welchem nach der bekannten Regelstra- tegie unter Zuhilfenahme eines Proportionalglieds, eines Integralgiieds und eines Differentialglieds die Regelgröße schwingungsfrei durch die Steuergröße kontrolliert wird.

Um zu verhindern, dass sich feinkörniges Schwergut in die Dichtung der Vorrichtung zur Einstellung der Schieberstellung für den Schieber 180 beim Öffnen und Schließen einzieht, ist vorgesehen, dass der Schieber 180 horizontal, aber bevorzugt unter einem Winkel von 0° bis 45°, besonders bevorzugt unter einem Winkel von 10° bis 30° gegenüber der Horizontalen angeordnet ist, wobei die Vorrichtung zur Einstellung der Schieberstellung vorzugsweise am oberen Ende des Schiebers angeordnet ist.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

Setzmaschine 152 weniger dichte Fraktion

Austragssch!euse 154 höher dichte Fraktion flexible Verbindung 155 Ablauf

Setzkammer 160 Trennblech

Luftkammer 165 Schwergut

Trennwasser 170 Sammelgefäß

Wasserstand 175 Druckdose

Sieb 180 Schieber

Setzbett

Trenngut