LXII. Waschmaschine für Erze und Reiniger für Flüssigkeiten, vom Civilingenieur Cadiat. Aus Armengaud's Génie industriel, November 1862, S. 260. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Cadiat's Waschmaschine für Erze und Reiniger für Flüssigkeiten. 1. Waschmaschine für Erze. Der wichtige Proceß des Waschens der Erze und ihres Trennens von beigemengten fremden Körpern ist seit einiger Zeit Gegenstand vielfacher Untersuchungen gewesen und mehrere mehr oder weniger vollkommene Maschinen sind aus diesen hervorgegangen, deren Wirkung hauptsächlich auf das verschiedene specifische Gewicht der zu trennenden Theile basirt ist. Cadiat hat kurz vor seinem Tode einen sehr sinnreichen Apparat zu dem erwähnten Zweck construirt und bei demselben sowohl das Waschen unter Umrühren, als auch das Ausschleudern in Anwendung gebracht. Fig. 1 ist der Aufriß der Wasch- und Setzmaschine für Erze, mit theilweise bloßgelegten inneren Theilen; Fig. 2 ist der Durchschnitt derselben, halb nach der Linie 1–2 und halb nach der Linie 3–4; Fig. 3 und 4 stellen im Grundriß und Aufriß eine etwas veränderte Einrichtung der Waschmaschine dar. A ist ein nach oben verjüngtes Gefäß aus Eisenblech, welches mittelst des gußeisernen Muffes b an der conischen Spitze der Verticalwelle B befestigt ist, die ihre Bewegung mittelst der Scheiben m und n erhält. Die Führung der Welle geschieht in der gewöhnlichen Weise durch die Stücke l und T'. Das Gefäß hat oben einen nach innen geneigten Rand h mit den Mundstücken I, durch welche das Wasser mit den leichteren fortgerissenen Theilen Abfluß findet. Durch diesen Rand wird die Menge der auf einmal vom Apparat aufzunehmenden Stoffe bestimmt. Von dem Boden des Arbeitslocales geht der große Trichter C nach abwärts und endigt in einer senkrechten, im Innern von A mündenden Röhre K. In dem Trichter befindet sich zur Regulirung des Zuflusses der Gesteine etc. eine Klappe c, die von außen mittelst des Griffes c' gestellt werden kann. Oberhalb dieser Klappe mündet das Wasserrohr E ein, in welchem der Zufluß aus einem oberen Behälter mittelst eines Hahnes bestimmt wird. Der Mantel D bildet um die Mittelwelle einen mit dem Gefäße sich drehenden Canal, aus welchem die oben eintretenden Stoffe mittelst der vier weiten Oeffnungen a in das Gefäß A geführt werden, in welches sie unterhalb der horizontalen Scheidewand G eintreten. Der Inhalt des Gefäßes oder der Trommel A ist durch den Rand h begrenzt, dessen 2–4 Abflußmündungen I aus dem Grundriß Fig. 2 und 4 ersichtlich sind. Aus diesen fließt das Wasser mit den leichteren Stoffen auf die geneigte Ebene K aus. Die Krümmung der Mündungen ist der Drehungsrichtung der Trommel entgegengesetzt, damit das Auswerfen nicht zu rasch geschieht und um die lebendige Kraft der Körper zu benutzen, so daß zur Bewegung des Apparats weniger Kraft erforderlich ist. Zum Ueberfluß ist ein Kranz l noch oberhalb angebracht, um die zu heftig fortgeschleuderten Theile aufzuhalten. Am Grunde der Trommel befinden sich die Ventile m zum Entleeren des Inhaltes. Sie öffnen sich von außen nach innen und bleiben während der Bewegung der Trommel geschlossen, wobei der Verschluß durch die Centrifugalkraft bewirkt wird. Zahl und Größe dieser Ventile richtet sich nach der abzulassenden Masse. Ein System von Hebeln mit Armen und Klingen N ist oberhalb der Scheidewand G angebracht; es dreht sich um den Cylinder D und soll die Trennung und Abführung der Substanzen erleichtern, indem eine Bewegung in der, in Folge der Centrifugalkraft gegen die Wandung gedrängten Masse hervorgebracht wird. Dieser Doppelhebel erhält seine Bewegung mittelst einer aus den Zahnrädern o, o' und p, p' bestehenden Differentialtransmission. Das Rad o' sitzt auf dem Verbindungsstück der Klingen N fest und setzt sie in Folge seiner von dem Getriebe p' erhaltenen Drehung in Gang. Dieses Getriebe sitzt an der verticalen Welle n, die an ihrem Ende das in das Zahnrad o eingreifende Rädchen p trägt. Das Rad o dreht sich frei um die Röhre D. Die Welle n wird von dem Arm q getragen, welcher die Trommel stützt und an seiner anderen Seite mit dem Gegengewicht R versehen ist. Die Nabe dieses Rades geht mit Reibung über einen Muff f an dem Trichter; diese Reibung kann mittelst der Klemmschrauben f' verstärkt oder vermindert werden, wodurch dann die Bewegung des Rührhebels ebenfalls mehr oder weniger verlangsamt und durch den Unterschied der Geschwindigkeit also das Rühren hervorgebracht wird. Diese Geschwindigkeit ist in den einzelnen Fällen, je nach der Beschaffenheit der zu behandelnden Stoffe, eine verschiedene. Gang der Maschine. Der Gang der Maschine ist nach dem Vorstehenden leicht verständlich. Es soll z.B. eine gewisse Menge zerkleinerter Steinkohlen gewaschen, ausgehalten und von den Gesteinstheilen befreit werden, so läßt man das Steinkohlengerölle durch C mit Wasser aus E eintreten. Wasser und Kohlen gelangen durch D in die Trommel A, unter G vorbei und bilden einen Kranz an der Trommelwand. Die Wirkung der Centrifugalkraft auf die einzelnen Theile der Masse ist eine verschiedene. Die schwersten Stücke, der Kies, das Gestein, die erdigen Theile etc. schichten sich mit den leichteren, der Kohle und dem Wasser, je nach ihrer Dichtigkeit, wozu die durch den Rührhebel bewirkte Bewegung noch beiträgt. Der Austritt geschieht durch die Mundstücke I unter dem gleichzeitigen Einfluß des steten Zuflusses durch den Trichter und bewirkt in der ganzen Höhe der Trommel eine aufsteigende Bewegung, wobei die leichteren Gemengtheile, die Kohle und das Wasser, nach dem Mittelpunkte getrieben werden und zuerst in die Höhe gelangen, während die schwereren, die Kiese, Gesteine und Erden, sich von der Mitte entfernen und unten verbleiben. Es werden demnach zuerst die gewaschenen Kohlen und das Wasser ausgeworfen, und zwar so lange, bis die übrigen Stoffe die Trommel anzufüllen anfangen. In diesem Zeitpunkt muß die Bewegung so verlangsamt werden, daß sich die Ventile m durch die Spannung ihrer Federn (bei verminderter Centrifugalkraft) öffnen und so lange offen bleiben, bis der ganze Inhalt durch die noch übrige Centrifugalkraft entleert ist, worauf die Maschine ihren normalen Gang wieder erhält, ohne eine andere Unterbrechung als diese kurzdauernde Verlangsamung ihrer Bewegung erlitten zu haben. In ähnlicher Weise wird die Maschine für andere Stoffe, wie Erze, angewandt, wobei selbstverständlich das Princip dasselbe bleibt, aber die nutzbaren Theile je nach dem Verhältniß ihrer Schwere oben oder unten, continuirlich oder mit Unterbrechung, austreten. Das Wasser kann auch aus einem tiefer stehenden Behälter genommen werden, wodurch die auf dem Zapfen ruhende Last vermindert wird. Wenn die Maschine mit sehr großer Geschwindigkeit – für den Fall sehr feiner Zertheilung der zu waschenden und zu trennenden Substanzen – arbeiten soll, so wendet zweckmäßig die etwas veränderte Einrichtung Fig. 3 und 4 an. Hier ist der Kranz h' auf dem Querarm q angesetzt und mit dem oberen, die Mündungen I führenden Rande durch eine Flantsche bei h verbunden. Es bildet sich hierdurch eine Art geschlossener Kammer, in welcher sich die erdigsten Theile der zu waschenden Erze ansammeln. In dem so verengten Theile der Maschine erleiden sie eine Reibung, in deren Folge die durch die Centrifugalkraft dahin geschleuderten Substanzen sich nach ihrer verschiedenen Dichtigkeit anordnen müssen. 2. Flüssigkeitsreiniger. Nach demselben Principe des Abschleuderns hat Cadiat eine Maschine zum Reinigen der Flüssigkeiten von den darin suspendirten fremden Körpern construirt. Die Reinigung erfolgt ohne jede Anwendung eines Filtrirstoffes, bloß durch die Centrifugalkraft, kann aber auch in der oben beschriebenen Maschine unter Zuhülfenahme filtrirender Stoffe ausgeführt werden. In diesem Falle ist die Reinigungstrommel durch Zwischenwände in mehrere Abtheilungen getheilt, durch welche die Flüssigkeit unter den Einfluß der Centrifugalkraft hindurch gehen muß. Die Reinigung dieser Filtrirstoffe und die Entfernung der Unreinigkeiten geschieht ununterbrochen durch dieselbe Kraft. Fig. 5 stellt einen Reiniger mit Zwischenwand ohne Filtrirstoff, Fig. 6 einen Apparat mit cylindrischem Korb ohne Zwischenwand, dessen Wand aber mit Filtrirstoff überzogen ist, dar; Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Verbindung zwischen dem beweglichen Gefäße und dem Filtrirkorbe. Reiniger mit Zwischenwand (Fig. 5). – Die kegelförmige Trommel A besteht aus Kupfer oder verzinntem Eisenblech; ihr Boden, ebenfalls von Blech, ist an die gußeiserne Platte b festgenietet, welche an der mit den Treibrollen F und F' versehenen Mittelwelle B sitzt. Die Trommel ist von dem runden Gefäße C umgeben, auf dessen Boden sich in der Mitte eine Art Schale c befindet, in welche der Kranz am Boden b der Trommel A eingreift. Der äußere Rand dieses Kranzes ist gut abgedreht und paßt genau in die Schale, worin er sich ohne Reibung drehen kann. Einige Rippen in diesem Kranze vermehren die Zusammenziehung des Flüssigkeitsstreifens, welcher aus dieser Umfassung auszutreten strebt und vermindern nach Möglichkeit den hier stattfindenden Verlust. In der Schale c ist außerdem die Pfanne s für den Stahlzapfen der Welle angebracht, welche oben in gewöhnlicher Weise-ihre Führung hat. Diese Anordnung soll den Zapfen der Wirkung der auf ihm ruhenden Last der Maschine und der darin befindlichen Flüssigkeit entziehen. Die Dimensionen der Schale sind so berechnet, daß die darin enthaltene Flüssigkeit unter der Trommel einen dem Gewicht derselben gleichen Druck ausübt und folglich einen Theil der Reibung am Zapfen aufhebt. Eine cylindrische Röhre l mit Löchern h an ihrem unteren Ende umgibt die Welle, mit welcher sie durch den Muff d und oben durch die Stütze o verbunden ist. Die Flüssigkeit fließt durch n zu und tritt zunächst in das feste Gefäß E. Der obere Theil von A hat eine gewisse Anzahl mit gekrümmten Röhren r versehener Löcher, durch welche das Wasser in den Kranz F fließt, der durch die Träger i' an den gußeisernen Wangen D gehalten wird. Der Boden der conischen Trommel A ist mit Löchern versehen, welche durch kleine Ventile g geschlossen sind, die sich bei eintretender Verlangsamung des Ganges mittelst Federn von selbst öffnen. Die Röhre t an der äußeren Hülle der Maschine dient zum Abfluß der Verunreinigungen. Endlich geht in einer gewissen Höhe die Zwischenwand G durch die Trommel A; sie ist in der Mitte an die Röhre l, am Rande an die Trommelwand befestigt. Diese Zwischenwand ist eine Metallplatte, welche nur am Rande Löcher hat, damit die Flüssigkeit nach der Trommelwand gedrängt und daselbst der stärksten Centrifugalkraft vor ihrem Austritt aus dem Apparat unterworfen werde. Die Löcher sind sehr klein und zahlreich; sie sind nicht ausgebohrt, sondern nur durchgeschlagen, wie bei den gewöhnlichen Reibeisen, so daß sich jedes Loch in einem kleinen vorstehenden Conus befindet und alle diese Vorsprünge nach unten gerichtet sind. Die Löcherreihen sind von der Mitte nach dem Umfange gerichtet und lassen also zwischen sich ebenso gerichtete hohle Linien, welche ebenso viele Wege für die schlammigen Stoffe bilden, die darin unter dem Einfluß der Centrifugalkraft bis zur Wandung des Reinigers hingleiten; dort werden sie durch die Neigung derselben gezwungen nach abwärts zu gehen. Die Zwischenwand G kann auch aus mehreren Metallscheiben von verschiedener Gestalt und verschiedener Durchlöcherung, oder auch aus Filz-, Wolle- oder ähnlichen Tafeln bestehen. Gang der Maschine. Der Zufluß wird mittelst eines Hahnes im Rohre n geregelt; das Wasser gelangt in den verticalen Canal l und fließt bei h aus. Die Steigkraft der Flüssigkeit ist sehr gering, während sie im unteren Theile befindlich ist, so daß sie lange Zeit der Einwirkung der Centrifugalkraft ausgesetzt bleibt. Wenn diese Flüssigkeit ganz rein oder gleichartig wäre, so würden ihre Theilchen durch die Centrifugalkraft alle gleichen Einfluß erleiden und es könnte keine Veränderung ihrer gegenseitigen Lage stattfinden, sondern sie würden sämmtlich gleichmäßig fortgeschleudert werden. Wenn aber die Flüssigkeit feste Körper beigemengt enthält, so werden die schwereren Theile mehr nach dem Umfang, die leichteren nach der Mitte gehen. Deßhalb steigt die reinere Flüssigkeit in die Höhe und fließt bei r in die Leitung F aus, während die Schlammtheile unter der Einwirkung der Centrifugalkraft und der Zwischenwand G an die äußere Wand des Bodens b gedrängt werden, und bei Verlangsamung des Ganges der Trommel durch die sich dann selbst öffnenden Ventile g ausfließen. Es findet also durch die Maschine sowohl die Trennung der im Wasser suspendirten Körper als auch ihre periodische Entfernung aus der Reinigungstrommel statt. Cylindrischer Reiniger mit Filtrirstoff. – Die Einrichtungen bei dieser Maschine zum Ein- und Austritt des Wassers u.s.w. sind dieselben wie bei der vorhin beschriebenen, die Form der Reinigungstrommel ist dagegen abgeändert. Die Zwischenwand ist durch einen schwach conischen Korb G' ersetzt, dessen Boden g dicht, dessen eisenblecherne Wandung aber mit sehr vielen Löchern versehen ist; der Boden ist mit dem Rohr l fest verbunden. Der obere Theil jener Wand ist nach Innen gebogen, so daß der Rand j (Fig. 6 und 7) die aufsteigende Flüssigkeit bis zu einer gewissen Schichtdicke zurückhält; etwas unter diesem Rande sind vier kleine Ansätze zum Ausfluß der Flüssigkeit angebracht. Etwas weiter unten ist die Wand durch einen Rand a verstärkt (Fig. 7), wodurch eine Verbindung mit dem oberen Rande der cylindrischen Hülle A hergestellt wird. Ueber die ganze Oberfläche des Korbes ist ein Metallsieb z (Fig. 7) gespannt, welches außerdem mit einigen Lagen Filz oder sonst einem Filtrirstoff z' bedeckt ist. Das Wasser tritt in gewöhnlicher Weise ein, füllt den Raum zwischen den beiden Böden b und g, und steigt zwischen den beiden Cylinderwänden bei G' in die Höhe, um dann durch die filtrirenden Stoffe hindurch in das Innere des Korbes einzutreten. Die Schlammtheile, welche hierbei an der äußeren Fläche zurückbleiben, werden dann gegen die Wand des äußeren Cylinders A abgeschleudert und fallen in Folge der schwachen Neigung dieser Wand abwärts, um von Zeit zu Zeit, wie bei der vorigen Maschine, durch die Ventile abzufließen, nachdem der Gang der Maschine ein langsamerer geworden ist. Die gereinigte Flüssigkeit bildet an der inneren Wand des Korbes einen Kranz und fließt durch die vier Ansätze x nach der Rinne y ab. Diese Maschine ist also ein mechanisches, sich selbst continuirlich reinigendes Filter. Sie bedarf ebenso wie die oben beschriebene keiner anderen Unterhaltung als das gewöhnliche Schmieren. Mit einem solchen Apparat sollte man die Wasserleitungen versehen, welche in den Städten die öffentlichen Brunnen speisen.