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Versuche zur Optimierung der SetzmaschinentechnikDie Frage, welchen Einfluss das Setzhubdiagramm auf den Setzvorgang hat, ist bis jetzt noch nicht eindeutig geklärt worden. Auf der einen Seite zeigen die Versuche, dass mit asymmetrischen Schwingungen Verbesserungen bei der Setzbarkeit erreicht werden. Hierbei wird ein schneller Anhub und ein wesentlich langsamerer Abhub gefordert. Auf der anderen Seite sind nicht wenige Autoren der Auffassung, dass das harmonische Diagramm allen Ansprüchen genügt oder sogar dass die Form des Setzhub-Diagramms von untergeordneter Bedeutung ist, wenn nur Hub, Hubzahl und Unterwasserstrom entsprechend geeignet gewählt sind [5]. In Abb. 2 sind die Geschwindigkeitsdiagramme verschiedener Setzzyklen dargestellt. Der weit verbreitete sinusförmige Verlauf ist in Abb. 2a zu sehen. Durch Unterwasserzusatz wird der Aufstrom verstärkt, der Abstrom vermindert. Der Zyklus nach Abb. 2b liefert einen verlangsamten Abstrom und ist bei druckluftgesteuerten Setzmaschinen anzutreffen. Ihm liegt der Gedanke zugrunde, den Auflockerungszustand möglichst lange zu erhalten. Mayer [4] sah auf Grundlage seiner Vorstellungen das in Abb. 2c dargestellte Geschwindigkeitsdiagramm als optimal an. Durch einen kräftigen Aufstrom soll das Bett im ganzen angehoben werden. Das Absinken soll sich im ruhigen Fluid vollziehen und schließlich der Hub bei geringem Abstrom ausklingen. Abb. 2: Setzhub-Diagramme [5] 4.1 VersuchsmaterialDie Sortierbarkeit von Materialgemischen mittels eines Setzvorganges hängt von den Dichteunterschieden und der Korngröße des Gemisches ab. Nach SCHUBERT kann die Sortierbarkeit anhand des Quotienten q Sortierbarkeit ?S -?F ?S Dichte der spezifisch schweren Komponente q = ?L -?F ?L Dichte der spezifisch leichten Komponente ?F Dichte des Fluids beurteilt werden [5]. Bei folgenden Werten von q ist ein Gemisch in Abhängigkeit von der Korngröße sortierbar. q> 2,5 Trennung bis zu Korngrößen von etwa 100 µm herab möglich q>1,75 Trennung bis 200 µm herab möglich q>1,5 Trennung bis zu 1,5 mm abwärts möglich, aber schwierig q>1,25 Trennung bei noch gröberem Gut mit mäßigem Erfolg möglich q<1,25 durch Setzen keine Trennung möglich Bei der hier untersuchten Fraktion ¼ mm stellt eine Sortierbarkeit von q=1,5 also einen Grenzwert dar, oberhalb der ein Sortiereffekt erreicht werden kann. Anhand dieses Grenzwertes und des Stoffbestandes, der in Bauabfällen häufig vorkommt, wurden Versuchsmaterialien ausgewählt (siehe Tabelle 1). Durch die Auswahl von Steinkohle soll das in Bauabfällen enthaltene Altholz berücksichtigt werden, dass ähnliche Dichten aufweist, allerdings bei deutlichen Farbkontrasten. Letztere waren für die Bildanalyse erforderlich. Tabelle 1: Rohdichte der einzelnen Materialien
Die Dichteunterschiede und die berechneten Sortierbarkeiten (Tabelle 2) zeigen, dass die ausgewählten Gemische einen ausreichend breiten Bereich repräsentieren. Tabelle 2: Dichteunterschiede in den Gemischen
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