Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Homogenisieren und Trennen von Stoffgemischen aus Teilchen mit zwei oder mehr Materialausträgen.
Schlacke, Flugasche, Schredder, Schredderrückstände, Haus- und Gewerbemüll sowohl aus Schreddern als auch aus Deponien müssen für eine Wiederverwertung möglichst gut in ihre Bestandteile getrennt werden.
Erst wenn diese Ausgangs-Stoffgemische in ihre Bestandteile getrennt sind, können diese wiederverwertet werden.
Hierzu ist eine Vielzahl von Sieb- und Trennverfahren bekannt, die mittels entsprechender Vorrichtungen durchgeführt werden können.
Allerdings sind diese Trennverfahren sehr aufwendig. Gerade bei Siebverfahren muss eine Vielzahl von Sieben eingesetzt werden. Zur Trennung entsprechend der Dichte werden oftmals Bäder vorgesehen.
Dies alles ist aufwendig und damit teuer und störungsanfällig.
Zudem lassen sich klebrige Stoffgemische nur sehr schwer oder gar nicht trennen. Der Reinigungsaufwand von solchen Anlagen ist erheblich.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und sicher betreibbare Vorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, Stoffgemische aus Teilchen nach der Dichte zu separieren und dabei auch, sofern notwendig, das eingehende Stoffgemisch zu zerkleinern und/oder zu homogenisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine rotierende Trommel vorgesehen ist, die einerseits das Stoffgemisch zerkleinert, homogenisiert und die Teilchen in eine vorgegebene Richtung beschleunigt und eine, zwei oder mehr Materialauffangvorrichtungen vorgesehen sind, wobei diese jeweils hinsichtlich Steigung, vertikaler und/oder horizontaler Position einstellbar ausgebildet sind und daß die Materialauffangvorrichtungen als Förderorgan, als Förderband oder Rüttelrinne ausgebildet sind, wobei diese jeweils hinsichtlich Steigung, vertikaler und/oder horizontaler Position einstellbar ausgebildet sind.
Die auf der Trommel auftreffenden Teilchen werden durch den Aufprall zerkleinert und homogenisiert und anschließend in Drehrichtung der Trommel, je nach Auftreffpunkt in eine vorgegebene Richtung beschleunigt und weggeschleudert. Bei annähernd gleicher Größe der Teilchen erfahren diese entsprechend ihrer Dichte jeweils eine entsprechende kinetische Energie, welche die Flugweite bestimmt. Die Teilchen treffen damit in unterschiedlichen Entfernungen von der Trommel auf einen Materialaustrag. In den Auffangvorrichtungen werden die entsprechenden Fraktionen gesammelt. Durch die Verstellung der Auffangvorrichtungen kann eine optimale Anpassung an die im Stoffgemisch enthaltenen Stoffe erfolgen und so die Fraktionen sauber getrennt werden. Hiermit werden die Fraktionen sicher aufgefangen und gleich abtransportiert.
Dabei hat es sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die rotierende Trommel mit Schlagwerkzeugen ausgerüstet ist, wobei diese Schlagwerkzeuge fest oder beweglich mit der Trommel verbunden sein können.
Durch diese Schlagwerkzeuge werden die Teilchen besonders wirkungsvoll beschleunigt und homogenisiert. Je nach zu bearbeitendem Stoffgemisch und Drehzahl der Trommel können diese beweglich, vorzugsweise fliegend oder starr befestigt sein.
Sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn die Schlagwerkzeuge auswechselbar ausgebildet sind.
Damit können unterschiedliche Schlagwerkzeuge zum Einsatz kommen und auch verschlissene Werkzeuge auf einfache Art und Weise ausgetauscht werden.
Weiterhin hat es sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn ein oder mehrere Antriebsmotore für die rotierende Trommel vorgesehen sind, wobei der Antriebsmotor direkt oder indirekt mit der Trommel verbunden sein kann.
Durch einen indirekten Antrieb ist der Antriebsmotor besonders gut geschützt. Wird ein Riementrieb eingesetzt, so kann dieser auch Schläge abfedern. Auch ein direkter Antrieb ist ebenso denkbar, wie eine Kombination mehrerer Antriebsmotore mit gleichen oder unterschiedlichen Antriebskonzepten.
Erfindungsgemäß hat es sich auch als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die rotierende Trommel horizontal und/oder vertikal verstellbar ausgebildet ist.
Hierdurch lassen sich die Flugparabeln der auftreffenden Teilchen einstellen. Die Position der Trommel bestimmt dabei den Anfangspunkt der jeweiligen Flugparabel. Die Verstellung kann dabei nicht nur über eine entsprechende Befestigung erfolgen, sondern auch beispielsweise über ein Verstellgetriebe oder dergleichen. Die Verstellung im Betrieb der Vorrichtung ist dabei denkbar.
Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch vor, wenn ein Förderorgan, vorzugsweise ein Förderband oder eine Rüttelrinne vorgesehen ist, welches das zu trennende Stoffgemisch der Trommel zuführt.
Damit kann das Stoffgemisch zielgenau auf die Trommel aufgegeben werden. Je nach Stoffgemisch können unterschiedliche Förderorgane vorgesehen werden.
Dabei hat es sich ebenfalls als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn das Förderorgan, vorzugsweise das Förderband hinsichtlich seiner Steigung und/oder seines der Trommel in horizontaler und/oder vertikaler Richtung zugewandten Endes zumindest in Relation zu Trommel verstellbar ausgebildet ist.
Hiermit kann die Auftreffposition, die Menge und auch die Fallhöhe je nach zu trennendem Stoffgemisch eingestellt werden. Es wird auch möglich, stark klebrige Stoffgemische zu trennen, ohne dass sich das ungetrennte Stoffgemisch ungewollt irgendwo festsetzt. Das auf die Trommel auftreffende Stoffgemisch wird aufgrund auftretender Fliehkräfte abgeschleudert. Alle Förderorgane können dabei verstellbar ausgebildet sein, wobei es denkbar ist, daß die Verstellung durch eine entsprechende Ausgestaltung auch im Betrieb erfolgen kann. Speziell dasjenige Förderorgan, welches den sogenannten Leichtaustrag aufnimmt, kann ebenfalls verstellbar ausgebildet sein.
Sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, wenn mindestens zwei Förderorgane, vorzugsweise Förderbänder oder Rüttelrinnen vorgesehen sind, wobei deren Förderrichtungen gegenläufig ausgerichtet sein können.
Eine solche Anordnung hat sich als besonders effektiv erwiesen.
Äußerst vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn eine oder mehrere Austrageinrichtungen für separierte Teilchen vorgesehen sind, wobei hierzu Förderorgane, vorzugsweise Förderbänder oder Schneckenförderer, Auffangboxen oder dergleichen vorgesehen sein können, wobei diese jeweils hinsichtlich Steigung, vertikaler und/oder horizontaler Position einstellbar ausgebildet sein können.
Hiermit kann ein wenigstens annähernd kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung sichergestellt werden. Auch hier kann eine optimale Anpassung und daraus folgende Reinheit an die jeweiligen Fraktionen sichergestellt werden, indem die Auffangeinrichtungen entsprechend positioniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch sehr vorteilhaft, wenn der Separationseinrichtung mit Trommel weitere Separationseinrichtungen nachgeschaltet sind.
Hierdurch können die zunächst erzeugten Fraktionen nochmals weiter separiert werden.
Sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn ein Hochgeschwindigkeitsförderband vorgesehen ist, welches zu separierende Teilchen beschleunigt.
Durch ein solches Beschleunigen der Teilchen werden diese separiert, da jedem Teilchen ein entsprechender Impuls mitgegeben wird.
Eine weitere, äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn zwischen zwei Separationen eine Trenneinrichtung vorgesehen ist.
Hierdurch wird die Trennung zwischen den Separationen nochmals verbessert.
Sehr vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, wenn eine Materialzuführung vorgesehen ist, die regelbar ausgebildet sein kann.
Hierdurch wird die Vorrichtung mit Material versorgt das separiert werden soll.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn eine Entstaubungsanlage mit Luftzuführung und Luftabsaugung vorgesehen ist, die regelbar ausgebildet sein kann.
Hierdurch können sehr leichte Partikel, die nicht in eine der Fraktionen passen, abgesaugt werden. Die Staubbelastung wird zudem herabgesetzt.
Äußerst vorteilhaft ist es dabei, wenn eine Filteranlage vorgesehen ist, die beim Absaugen der Luft mitgerissene Partikel aussondert.
Damit kann diese zusätzliche Fraktion ebenfalls separiert und ausgesondert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.
Dabei zeigen:
Mit 1 ist in
Im Zuführbereich 2 ist ein in Transportrichtung schräg ansteigendes Förderband 4 angeordnet, welches ein zu trennendes Stoffgemisch einer rotierenden Trommel 5 zuführt.
Hierzu endet das Förderband 4 oberhalb der rotierenden Trommel 5, so daß das Stoffgemisch beim Herunterfallen am Ende des Förderbandes 4 auf die Trommel 5 trifft.
Das Förderband 4 kann hinsichtlich seiner horizontalen und/oder vertikalen Position und Neigung einstellbar ausgeführt sein, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Stoffgemische stattfinden kann.
Ebenso ist die Trommel 5 hinsichtlich ihrer horizontalen und/oder vertikalen Position einstellbar ausgebildet, wobei ein Verstellgetriebe oder dergleichen vorgesehen sein kann, wodurch auch eine Verstellung im laufenden Betrieb der Vorrichtung 1 erfolgen kann.
Aus Teilchen bestehende Stoffgemische, zum Beispiel aus Schlacke, Flugasche, Schredder, Schredderrückstände, Haus- und Gewerbemüll, sowohl aus Schreddern als auch aus Deponien, müssen in die enthaltenen Stoffe getrennt werden. Hierzu werden diese über das oben beschriebene Förderband 4 auf die rotierende Trommel 5 geleitet. Beim Aufprall der Teilchen werden diese nochmals zerkleinert und dadurch homogenisiert. Diese zerkleinerten und homogenisierten Teilchen werden durch die rotierende Trommel 5 in eine vorbestimmte Richtung, in den Austragsbereich 3 beschleunigt.
Jedes Teilchen erhält dabei von der Trommel 5 einen entsprechenden Impuls.
Um eine gute Impulsübertragung sicherzustellen und auch den Streuwinkel der beschleunigten Teilchen klein zu halten, sind Schlagwerkzeuge 6 auf der Oberfläche der Trommel 5 vorgesehen.
Diese Schlagwerkzeuge 6 können dabei beispielsweise als Querrippen ausgebildet sein. Aber auch große und massive Schlagwerkzeuge sind denkbar, die entweder starr mit der Trommel 5 verbunden, oder aber beweglich gelagert sind. Beweglich gelagerte Schlagwerkzeuge werden dann durch die Fliehkraft durch die Trommeldrehung aufgerichtet.
Es ist zweckdienlich, daß die Schlagwerkzeuge 6 auswechselbar ausgebildet sind, so daß diese bei Verschleiß getauscht werden können. Es ist aber auch denkbar, daß die Schlagwerkzeuge 6 zusammen mit der Trommel 5 ausgewechselt werden.
Die Größe und Form der Schlagwerkzeuge bestimmt sich nach den zu verarbeitenden Teilchen, vor allem ist diese von deren Masse und Größe abhängig.
Treffen nun Teilchen von etwa der gleichen Größe, jedoch unterschiedlicher Masse auf die rotierende Trommel 5, so werden diese unterschiedlich weit in Richtung Austragung 3 geschleudert und so voneinander separiert.
Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, daß durch den Aufprall der Teilchen auf die rotierende Trommel 5 bzw. die Schlagwerkzeuge 6 die Teilchen zerkleinert und homogenisiert werden. Je größer die Homogenität der Teilchengrößen ist, desto besser ist die Trennung zwischen den Fraktionen.
Die Trommel 5 dreht sich dabei vorwärts, so daß die auftreffenden Teilchen sofort in Richtung der Austragung 3 beschleunigt werden.
Durch diese Ausgestaltung wird eine sehr enge Streuung der Teilchen zwischen 10° und 15° Öffnungswinkel erreicht.
Die Trommel 5 kann dabei indirekt beispielsweise von einem Elektromotor 51 angetrieben werden, der außerhalb des Sortierraumes in der Vorrichtung 1 angeordnet und so vor Verschmutzung geschützt ist.
Ein direkter Antrieb ist ebenfalls denkbar.
Durch den Verzicht von Leiteinrichtungen kann das zu sortierende Stoffgemisch, wie bei vielen Abfällen üblich auch klebrig sein. Ein Anhaften und Auftürmen auf Leiteinrichtungen wird so vermieden.
Auch auf der Trommel 5 und den Schlagwerkzeugen 6 wird ein Anhaften durch die auftretenden Fliehkräfte vermieden.
Im Austragsbereich 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Förderbänder 7 und 8 vorgesehen, welche hinsichtlich ihrer Neigung und horizontaler und/oder vertikaler Position einstellbar ausgebildet sein können.
Denkbar sind aber auch Auffangwannen oder andere geeignete Einrichtungen, die ebenfalls einstellbar ausgebildet sein können.
Die separierten Fraktionen treffen entsprechend auf die beiden Förderbänder 7 und 8 und werden durch diese abtransportiert und entweder einer weiteren Behandlung oder Auffangbehältern zugeführt.
Das erste Förderband 7 transportiert in diesem Ausführungsbeispiel die Teilchen entgegen der Wurfrichtung der Trommel 5 nach unten ab, wohingegen das zweite Förderband 8 die Fraktion in Wurfrichtung weiter transportiert und einem Hochgeschwindigkeitsförderband 9 übergibt.
Auf diesem Hochgeschwindigkeitsförderband 9 werden die Teilchen der Fraktion beschleunigt und nochmals separiert.
Bei dieser Separation steht nun ein Auffangbehälter 10 und ein weiteres Förderband 11 als Auffangeinrichtung zur Verfügung. Auch hier ist eine Einstellbarkeit hinsichtlich Position und, sofern es sich um ein Förderband handelt, hinsichtlich Neigung, denkbar.
Das Förderband 11 nimmt in diesem Ausführungsbeispiel die Teilchen mit geringerer Dichte auf. Es handelt sich hier um den sogenannten Leichtaustrag.
Mehrere Separationsstufen sind denkbar.
Durch den Verzicht auf übliche Leiteinrichtungen und Prallbleche kann auch klebriges Material separiert werden. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Anlagen dar.
Zusätzlich kann noch eine Entstaubungsanlage vorgesehen sein, die sehr leichte Partikel abzusaugen vermag. Hierzu ist eine Luftzufuhr im unteren Bereich des Austragsbereiches 3 und eine Luftabsaugung im oberen Bereich des Austragsbereiches 3 angeordnet.
Die Entstaubungsanlage sorgt dafür, daß die gebildeten Separationen nicht durch leichtere Teilchen verunreinigt werden. Diese leichten Teilchen werden abgesaugt und können beispielsweise durch einen Abscheider oder einen Filter ausgesondert werden und stellen dann eine weitere Separation dar.
Nicht dargestellte Förderer oder auch größere Silos und größere Auffangbehälter können vorgesehen sein, um einen wenigstens annähernd kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung 1 gewährleisten zu können.
Insgesamt ist die Trennungsschärfe und damit die Sortierqualität der Vorrichtung 1 sehr gut.
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