[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Separation der Bestandteile
eines stückigen, Metalle führenden, Gemenges mit einem Förderband und einer rotierenden
Trommel, in welcher ein feststehendes Magnetsystem angeordnet ist, entsprechend dem
Oberbegriff des Anspruches 1 und des Anspruches 9 und der weiter unten abgehandelten
DE 10 2012 014 629 A1.
[0002] Wirbelstromscheider mit rotierendem Polrad sind z.B. aus der JPH08-215603 und der
DE 974 187 C bekannt.
[0003] Wirbelstromscheider mit horizontalem Polrad, das bedeutet horizontaler Achse, stellen
im Bereich der Sekundäraufbereitung (Recycling) den Stand der Technik zur Separation
von NE-Metallen aus einem Aufgabegemenge dar, wobei die Anordnung des Polrades zentrisch
oder exzentrisch ausgeführt sein kann (
US 3,448,857 und
DE 38 23 944 C1). Bei dieser Sortiertechnik werden durch das magnetische Wechselfeld des rasch rotierenden
Polrades in elektrisch leitenden Partikeln Wirbelströme induziert, wodurch diese selbst
ein Magnetfeld ausbilden, welches dem ursprünglichen entgegengerichtet ist und deshalb
eine abstoßende Kraftwirkung resultiert. Die leitfähigen Partikel erfahren dabei meist
eine weitere Trajektorie als Nichtleiter. Zudem ist allgemein bekannt, dass durch
das magnetische Wechselfeld auf elektrisch leitende Partikel neben einer radialen
und tangentialen Kraft auch ein Moment wirkt.
[0004] Das Polrad ist bei diesen Wirbelstromscheidern entlang des gesamten Umfanges mit
Permanentmagneten alternierender Polarität bestückt und rotiert typischerweise mit
Drehzahlen im Bereich von 2.000-6.000 U/min. Da die Permanentmagneten meist Seltenerdelemente
(z.B. Neodym, Samarium) beinhalten, stellen die Magnete neben der Einrichtung zur
sicheren Gewährleistung der hohen Rotordrehzahlen einen erheblichen Kostenfaktor dar.
[0005] Es hat sich stets als Problem erwiesen, dass die elektrisch leitenden Partikel bereits
auf das magnetische Wechselfeld reagieren, obwohl diese noch nicht den Punkt der maximal
möglichen magnetischen Flussdichte an der Bandoberfläche erreicht haben. Während große
Partikel bereits abheben, bevor sie den minimalen Abstand zwischen Partikel und Oberfläche
des Polrades erreichen, beginnen kleine Partikel vorab zu Rotieren, wodurch die Trajektorie
durch weitere Kontakte mit dem Förderband randomisierenden Effekten unterliegt.
[0006] In der
DE 10 2009 056 717 A1 wird zur Sortierung von kleinen Partikelgrößen ein unter dem Transportmedium in Förderrichtung
schräg angeordnetes Polrad vorgeschlagen, allerdings müssen zur Erzielung hoher Durchsatzleistung
bei dieser Vorrichtung mehrere Polräder nebeneinander angeordnet werden.
[0007] Es ist allgemein bekannt, dass es sich beim Trennprozess der Wirbelstromsortierung
in der Regel um eine Zwei-Produkte-Trennung handelt (NE-Metalle, Nichtmetalle), wobei
ferromagnetische Bestandteile (Eisen, Stahl) vor der Aufgabe auf den Wirbelstromscheider
mittels Magnettrommeln oder Überbandmagneten abgetrennt werden. Als nachteilig ist
zu erwähnen, dass im Teilstrom der Nichtmetalle noch ein beträchtlicher Anteil an
Metallen (vor allem schwach magnetischer [rostfreier] VA-Stahl) vorhanden ist, welche
aufgrund zu niedrigem Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu Dichte nicht in
den Teilstrom der NE-Metalle gelangen.
[0008] Gemäß
DE 100 56 658 C1 wurde versucht, wertvolle VA-Anteile durch eine Kombination von Metalldetektionsspulen
und Düsenleisten aus dem Teilstrom der Nichtmetalle auszublasen, allerdings wird dadurch
die Durchsatzleistung des Wirbelstromscheiders gemindert.
[0009] Zur Induktion von Wirbelströmen in elektrisch leitenden Partikeln ist es jedoch nicht
erforderlich, dass das Magnetsystem beweglich ist, sondern es reicht aus, wenn zwischen
den Partikeln des Aufgabegemenges und dem Magnetsystem eine Relativgeschwindigkeit
besteht, die auch durch alleiniges Bewegen der Partikel herbeigeführt werden kann.
Durch diese Art der Ausführung werden elektrisch leitende Partikel bei Bewegen durch
das Magnetsystem je nach dessen Anordnung abgebremst oder seitlich abgelenkt, wohingegen
Nichtleiter nicht beeinflusst werden.
[0010] Dahingehend wurden im Bereich der Sekundäraufbereitung bereits Vorrichtungen und
Verfahren getestet (
DE 25 40 372,
US 4,083,774,
US 4,248,700,
US 4,277,329 und
US 4,313,543), welche allerdings bei offenem Polsystem zu geringe Unterschiede der Relativgeschwindigkeit
aufwiesen oder bei geschlossenem Magnetsystem aufgrund enger Spaltweite nur geringe
Durchsatzleistungen erzielten.
[0011] In der eingangs genannten
DE 10 2012 014 629 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, welche den Wirbelstromscheidern mit zentrischem
oder exzentrischem Polrad ähnlich ist, allerdings ist das Magnetsystem in der Umlenktrommel
feststehend als eine Permanentmagnetlinie, Elektromagnetlinie oder eine supraleitende
Magnetlinie ausgeführt, wodurch gemäß der Offenlegungsschrift elektrisch leitende
Partikel , wie NE-Metalle (Aluminium, Kupfer, Zink, Zinn, Messing, Bronze), Kupferkabel,
Elektronikplatinen und Edelstähle durch Wirbelstromeffekte gebremst werden. Nachteilig
erweist sich jedoch, dass schwach magnetisierbare Partikel (z.B. VA-Stahl) in der
Nähe des Magnetsystems haften bleiben können und damit das Magnetfeld abschwächen
und den Trennerfolg beeinträchtigen.
[0012] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Separation eines Metalle führenden, stückigen Gemenges anzugeben, das die angeführten
Nachteile nicht aufweist und in der Lage ist, die einzelnen Bestandteile zuverlässig
und genau zu trennen.
[0013] Erfindungsgemäß werden diese Ziele durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit
den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 9 angegebenen Merkmalen
erreicht. Mit anderen Worten, bei einer eingangs definierten Vorrichtung dadurch,
dass die Magnete der mindestens einen Magnetlinie so angeordnet sind, dass ihre Pole
in Umfangsrichtung die Folge NS SN oder SN NS aufweisen, sodass das Verhältnis von
maximaler radialer magnetischer Flussdichte zu maximaler tangentialer magnetischer
Flussdichte an der Bandoberfläche im Bereich des Magnetsystems größer Eins ist. Dadurch
werden die elektrisch leitenden Partikel durch radiale Kraftwirkung (Abstoßung) in
einen eigenen Teilstrom abgetrennt.
[0014] Dadurch erreicht man ab Bandgeschwindigkeiten von 2 m/s die Ausbildung ausreichend
starker Wirbelströme und in radialer Richtung entsprechend starke abstoßende Kräfte.
Diese starken Kräfte und die hohe Bandgeschwindigkeit erlauben hohe Massendurchsätze.
Schwach magnetisierbare Partikel (z.B. VA-Stahl) können daher nicht in der Nähe des
Magnetsystems haften bleiben, wodurch eine Schwächung des Magnetfeldes zuverlässig
vermieden wird und der Trennerfolg stets hoch bleibt.
[0015] In einer Ausgestaltung ist entlang des Umfanges eine Verlängerung dieses Magnetsystems,
nachfolgend in der Bewegungsrichtung des Bandes, mit mehreren Polen geringerer Flussdichte
aber gleicher Polanordnung zur Attraktion schwach magnetischer Bestandteile, vorgesehen,
durch das ein Teilstrom von NE-Metallen mittels eines Trennsplitters durch die Ausbildung
von Wirbelströmen aus dem Aufgabegemenge abgetrennt, ein weiterer Teilstrom, bestehend
aus nichtmetallischen Partikeln (Kunststoff, mineralisches Material, Glas, etc.),
durch das Magnetfeld nicht beeinflusst und ein dritter Teilstrom, bestehend aus schwach
magnetischen Bestandteilen (vor allem austenitischer VA-Stahl), durch magnetische
Kraftwirkung und einen zweiten Trennsplitter abgetrennt wird.
[0016] Erfindungsgemäß wird das Aufgabegemenge mittels Fördereinrichtung über das in der
rotierenden Gurttrommel positionierte feststehende Magnetsystem geführt und ist vorzugsweise
als Förderband ausgeführt, welches gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
auf der dem Gut zugewandten Seite rau oder profiliert ist. Die Rauigkeit bzw. Profilierung
kann von einem halben Millimeter bis zu einem Zentimeter reichen, die Geometrie, die
im höheren Bereich verwendet wird, kann aus zueinander parallelen oder einander kreuzenden
leistenartigen Vorsprüngen, aus Noppen oder ähnlichem bestehen und dient dazu, dass
vorhandene schwach magnetische Partikel zufolge der erhöhten Reibung auch im Bereich
des Magnetsystems mit dem Band weiter bewegt werden nicht im Bereich des Magnetsystems
festgehalten werden und das Band unter ihnen durchgleitet.
[0017] Gemäß der Erfindung ist in der Gurttrommel ein feststehendes Magnetsystem mit hoher
magnetischer Flussdichte angeordnet, wobei dieses gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
um den Mittelpunkt der Gurttrommel zumindest in Grenzen drehbar ist, wodurch der Abhebepunkt
elektrisch leitender Partikel zur Erhöhung der Trennschärfe beeinflusst werden kann.
Die Position des Magnetsystems liegt üblicherweise in dem Bereich, in dem der Gurt
auf die Trommel aufläuft, bei waagrechtem Gurt somit beim obersten Punkt der Trommel
(12 Uhr), die Schwenkbarkeit umfasst dabei in den meisten Fällen einen Bereich von
± 5° um diese Grundposition. Wenn ein schräger Gurt verwendet wird, reichen einige
wenige Versuche mit dem jeweiligen Gut aus, um ein Optimum zu erreichen.
[0018] Erfindungsgemäß können auf vorteilhafte Weise die Konstruktions- und Materialkosten
aufgrund des feststehenden Magnetsystems reduziert werden, da kostenintensive Einrichtungen
zur Gewährleistung der hohen Rotordrehzahlen, zur Lagerung und Kühlung eingespart
werden können.
[0019] Die Ausführung des Magnetsystems erfolgt, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß derart,
dass an der Bandoberfläche im Bereich des Magnetsystems (das ist im Wesentlichen eine
in Laufrichtung des Bandes gemessene Länge, die das Doppelte der Länge des Magnetsystems
in dieser Richtung beträgt) das Verhältnis von maximaler radialer zu maximaler tangentialer
Flussdichte größer Eins ist, woraus resultiert, dass auch die Kraftwirkung in radiale
Richtung auf elektrisch leitende Partikel durch Ausbildung der Wirbelströme gegenüber
der tangentialen Kraft dominanter ist, die Partikel dadurch abgestoßen werden und
in den passenden Teilstrom gelangen. Gegenüber eines die elektrisch leitenden Partikel
durch Ausbildung von Wirbelströmen bremsenden feststehenden Magnetsystems erweist
sich diese Anordnung als vorteilhaft, da die Partikel-Partikel-Wechselwirkungen im
Trennbereich reduziert und damit das Sortierergebnis verbessert wird.
[0020] Zur Gewährleistung des gewünschten Verhältnisses von radialer zu tangentialer Flussdichte
besteht das Magnetsystem dabei aus mindestens einer Magnetlinie (einer Reihe von Magneteinheiten
entlang einer Erzeugenden der zylindrischen Oberfläche angeordnet), wobei deren Anordnung
dermaßen ausgeführt ist, dass eine Magnetlinie jeweils aus zwei im Querschnitt tangential
zum Trommelumfang magnetisierten und mit gleichnamigen Magnetpolen einander gegenüberstehenden
Magnetreihen besteht, zwischen welchen eine ferromagnetische Leiste angeordnet ist.
Dabei kann der Spalt und damit die Leiste entweder sich radial nach außen erweitern
oder konstante Breite aufweisen.
[0021] Die erfindungsgemäße Ausführung des Magnetsystems, wonach die Kraftwirkung basierend
auf Ausbildung von Wirbelströmen in elektrisch leitenden Partikeln durch die Anordnung
von vorzugsweise einer Magnetlinie auf einen engen Bereich begrenzt wird, ist auch
dadurch besonders zweckmäßig, da das Maximum der magnetischen Flussdichte an der Bandoberfläche
in Bewegungsrichtung der Partikel nahezu abrupt auftritt, wodurch große Partikel nicht
zu früh abgestoßen werden und kleine Partikel nicht vorzeitig zu Rollen beginnen.
[0022] Vorteilhaft ist zudem, dass die Magnete nicht entlang des gesamten Umfanges der Umlenktrommel
angeordnet werden müssen, was zu Kosteneinsparungen führt.
[0023] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Magnetsystem in der Umlenktrommel
mit einer Verlängerung entlang des Umfangs in Bewegungsrichtung des Gurtes ausgeführt
werden. Selbige ist vorzugsweise mehrpolig ausgeführt und gegebenenfalls gemeinsam
mit dem Magnetsystem um den Mittelpunkt der Trommel drehbar, wobei vorgesehen ist,
dass die Magnetpole der Verlängerung an der Oberfläche eine deutlich geringere magnetische
Flussdichte als jene des Magnetsystems aufweisen, bevorzugt nicht mehr als, Reihe
für Reihe, jeweils 30 % . Die Anzahl und Anordnung der Magnete der Verlängerung sind
dabei in weiten Grenzen frei wählbar, wobei vorzugsweise die Anordnung wie beim (eigentlichen)
Magnetsystem aus zum Umfang tangential mit gleichnamigen Polen gegenüberstehenden
polarisierten Magnetreihen mit einer ferromagnetischen Leiste zwischen diesen oder
mit alternierender Polarität radial angeordneter Magneten besteht. Erfindungsgemäß
wird durch diese Ausgestaltung erreicht, dass schwach magnetische Partikel aufgrund
der magnetischen Kraftwirkung in den dritten Teilstrom gelangen, wodurch neben NE-Metallen
im ersten Teilstrom und Nichtmetallen im zweiten Teilstrom ein weiterer nutzenbringender
Teilstrom resultiert.
[0024] Da sowohl das Magnetsystem als auch die Verlängerung des Magnetsystems über die gesamte
Breite der Transporteinrichtung installiert werden können, sind außerdem hohe Durchsatzleistungen
erzielbar.
[0025] Erfindungsgemäß bestehen das Magnetsystem und die Verlängerung bevorzugt aus einer
Permanentmagnetanordnung, die erfindungsgemäße Ausführung ist jedoch auch mit einer
Elektromagnetanordnung oder einer supraleitenden Magnetanordnung möglich.
[0026] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit feststehendem Magnetsystem und Verlängerung
des Magnetsystems sowie die beiden Trennsplitter zur Sortierung des Aufgabegemenges
in die Teilströme A, B und C.
Fig. 2 zeigt schematisch das Magnetsystem, die magnetischen Feldlinien und die auf
ein elektrisch leitendes Partikel wirkenden Kräfte der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt die Gurttrommel und drei mittels Kamerasystem aufgenommene Trajektorien
aus einer durchgeführten Versuchsreihe mit identen elektrisch leitenden Partikeln.
[0027] Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung aus einer rotierenden Trommel 1 mit Förderband
2, in welcher das feststehende Magnetsystem 3 und die Verlängerung 4 angeordnet sind.
Dabei ist die Oberfläche des Förderbandes 2, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise
nicht glatt, sondern profiliert ausgeführt. Die Verlängerung 4 des Magnetsystems 3
ist jedoch nicht Voraussetzung für die erfindungsgemäße Funktion, sondern stellt eine
Ausgestaltung dar. Über die Trommel 1 wird zum Beispiel ein aus dem Metallrecycling
erhaltenes Gemenge 5 aufgegeben, wobei dieses unter anderem aus NE-Metallen 6 (z.B.
Aluminium, Kupfer, Blei), schwach magnetischen Metallen 7 (z.B. VA-Stahl) und Nichtmetallen
8 (z.B. Kunststoff, Gummi) besteht.
[0028] Wie bereits beschrieben, wird die erforderliche Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetsystem
3 und Aufgabegemenge 5 durch die hohe Geschwindigkeiten des Förderbandes 2 von zumindest
2 m/s, bevorzugt zumindest 4 m/s und besonders bevorzugt von zumindest 5 m/s erreicht.
[0029] Die NE-Metalle 6 gelangen aufgrund der Ausbildung von Wirbelströmen bei der Bewegung
über das Magnetsystem 3 und der daraus resultierenden abstoßenden Kraftwirkung auf
diese durch den Trennsplitter 9 in den ersten Teilstrom A, die Nichtmetalle 8 gelangen,
ausgenommen von Partikel-Partikel-Wechselwirkungen, unbeeinflusst in den zweiten Teilstrom
B, und schwach magnetische Metalle 7 gelangen aufgrund der magnetischen Kraftwirkung
des Magnetsystems 3 und der Verlängerung 4 mittels des Trennsplitters 10 in den dritten
Teilstrom C.
[0030] Wie bereits beschrieben, sind zur Steuerung des Abhebepunktes der NE-Metalle 6 in
einer Weiterbildung der Erfindung sowohl das Magnetsystem 3, als auch dessen Verlängerung
4 um den Mittelpunkt der Gurttrommel 1 drehbar und die magnetische Flussdichte der
Verlängerung 4 ist an der Bandoberfläche geringer als jene des Magnetsystems 3.
[0031] In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch abgebildet, dabei sind
das Magnetsystem 3 mit einer Magnetlinie, bestehend aus zwei im Querschnitt zum Trommelumfang
tangential polarisierten und mit gleichnamigen Magnetpolen gegenüberstehenden Magnetreihen
11 und der zwischen den Polen positionierten ferromagnetischen Leiste 12, die magnetischen
Feldlinien 13 des Magnetsystems 3 und die auf ein elektrisch leitendes Partikel 14
Kräfte aufgrund der Ausbildung von Wirbelströmen ersichtlich. Der "Bereich des Magnetsystems"
ist, wie aus den dargestellten Magnetlinien ersichtlich etwa doppelt so lang in Bewegungsrichtung
wie das Magnetsystem und kann bis zum dreifachen reichen, die Verlängerung 4 (Fig.
1) wird dabei nicht berücksichtigt.
[0032] Deutlich ist hier der Vorteil des feststehenden Magnetsystems 3 mit einer Magnetlinie
im Vergleich zu Wirbelstromscheidern mit rotierendem Polrad ersichtlich, wonach ein
elektrisch leitendes Partikel 14 die maximale Flussdichte an der Oberfläche des Förderbandes
2 weitestgehend erreicht, während dieses gemäß dem Stand der Technik bereits eine
abstoßende Kraftwirkung erfährt, obwohl es die maximale Flussdichte an der Oberfläche
des Förderbandes noch nicht erreicht hat.
[0033] In Fig. 3 ist das Ergebnis einer durchgeführten Versuchsreihe abgebildet. Dabei wurden
als Probekörper Scheiben mit einem Durchmesser von 20 mm, einer Höhe von 3 mm und
einer elektrischen Leitfähigkeit von 21 MS/m verwendet. Die Geschwindigkeit des Förderbandes
betrug 3 m/s.
[0034] Die Trajektorie des Teilstroms D stellt dabei die Ballistik ohne Einsatz eines Magnetsystems
dar. Während für Teilstrom E ein wie in
DE 10 2012 014 629A1 vorgeschlagenes bremsendes Magnetsystem verwendet wurde, entspricht Teilstrom F der
Trajektorie unter Verwendung des Magnetsystems 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ohne Verlängerung 4. Deutlich ist der Unterschied zwischen den Teilströmen E und F
erkennbar, wonach elektrisch leitende Partikel bei Teilstrom E gebremst, und bei Teilstrom
F radial abgestoßen werden.
[0035] Zudem ist der Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erkennbar,
dass es beim Teilstrom F im Gegensatz zum Teilstrom E in der Flugphase zu keiner Überschneidung
und damit auch zu keinen daraus resultierenden Partikel-Partikel-Wechselwirkungen
mit dem Teilstrom D kommt.
[0036] Der geometrische Bereich zur Bestimmung der Flussdichte "an der dem Gut zugewandten
Bandoberfläche im Bereich des Magnetsystems" ist so zu verstehen, dass er in Umfangsrichtung
durch die verlängert gedachten Durchesser durch die Gurttrommel, die das Magnetsystem
gerade tangieren und in radialer Richtung durch die Äußere Bandoberfläche und einen
Zentimeter darüber begrenzt wird. Zufolge der zumindest annähernd symmetrischen Ausbildung
des Magnetfeldes sind die jeweiligen Absolutwerte der Flussdichte zu nehmen.
[0037] Da erfindungsgemäß die Magnete der mindestens einen Magnetlinie 11 so angeordnet
sind, dass ihre Pole in Umfangsrichtung die Folge NS SN oder SN NS aufweisen, wodurch
das Verhältnis von maximaler radialer magnetischer Flussdichte zu maximaler tangentialer
magnetischer Flussdichte an der dem Gut zugewandten Bandoberfläche im Bereich des
Magnetsystems 3 größer Eins ist. Die elektrisch leitenden Partikel werden aufgrund
dessen durch radiale Kraftwirkung (Abstoßung) in einen ersten Teilstrom (A) abgetrennt.
[0038] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Separation eines Metalle führenden Gemenges 5,
wobei ein erster Teilstrom A von NE-Metallen 6 durch Wirbelstromsortierung mittels
Trennsplitter 9 abgetrennt wird und ein zweiter Teilstrom B aus Nichtmetallen 8 nicht
beeinflusst wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Teilstrom C, bestehend
aus schwach magnetischen Partikeln 7, unter Verwendung einer Vorrichtung wie erläutert
und in den Ansprüchen 1 bis 7 definiert, durch magnetische Kraftwirkung des Magnetsystems
3 oder der Verlängerung 4 mit einem Trennsplitter 10 abgetrennt wird.
[0039] Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass in der Beschreibung und den Ansprüchen
Angaben wie "großteils" mehr als die Hälfte, bevorzugt mehr als ¾; bei der Zusammensetzung
von Materialien somit über 50 Gew.-%, bevorzugt über 80 Gew.-% und besonders bevorzugt
über 95 Gew.-% bedeuten; dass "unterer Bereich" eines Reaktors, Filters, Bauwerks,
oder einer Vorrichtung oder, ganz allgemein, eines Gegenstandes, die untere Hälfte
und insbesondere das untere Viertel der Gesamthöhe bedeutet, "unterster Bereich" das
unterste Viertel und insbesondere einen noch kleineren Teil; während "mittlerer Bereich"
das mittlere Drittel der Gesamthöhe meint. All diese Angaben haben ihre landläufige
Bedeutung, angewandt auf die bestimmungsgemäße Position des betrachteten Gegenstandes.
[0040] In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe "vorne", "hinten", "oben",
"unten" und so weiter in der landläufigen Form und unter Bezugnahme auf den Gegenstand
in seiner üblichen Gebrauchslage, gebraucht. Das heißt, dass bei einer Waffe die Mündung
des Laufes "vorne" ist, dass der Verschluss bzw. Schlitten durch die Explosionsgase
nach "hinten" bewegt wird, dass sich Material auf einem Gurt oder Förderband mit diesem
nach vorne bewegt, etc..
[0041] In der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet "im Wesentlichen" eine Abweichung
von bis zu 10 % des angegebenen Wertes, wenn es physikalisch möglich ist, sowohl nach
unten als auch nach oben, ansonsten nur in die sinnvolle Richtung, bei Gradangaben
(Winkel und Temperatur) sind damit ± 10° gemeint. Bei Bezeichnungen wie bei: "ein
Lösungsmittel" ist das Wort "ein" nicht als Zahlwort, sondern als Fürwort anzusehen,
wenn nicht aus dem Zusammenhang etwas anderes hervorgeht.
[0042] Der Begriff: "Kombination" bzw. "Kombinationen" steht, soferne nichts anderes angegeben,
für alle Arten von Kombinationen, ausgehend von zwei der betreffenden Bestandteile
bis zu einer Vielzahl derartiger Bestandteile, der Begriff: "enthaltend" steht auch
für "bestehend aus".
[0043] Die in den einzelnen Ausgestaltungen und Beispielen angegebenen Merkmale und Varianten
können mit denen der anderen Beispiele und Ausgestaltungen frei kombiniert und insbesondere
zur Kennzeichnung der Erfindung in den Ansprüchen ohne zwangläufige Mitnahme der anderen
Details der jeweiligen Ausgestaltung bzw. des jeweiligen Beispiels verwendet werden
Bezugszeichenliste:
| 1 |
Trommel |
12 |
Ferromagnetische Leiste |
| 2 |
Förderband |
13 |
Feldlinien |
| 3 |
Magnetsystem |
14 |
Elektrisch leitendes Partikel |
| 4 |
Verlängerung |
A |
erster, NE-Metall-Strom |
| 5 |
Aufgabegemenge |
B |
zweiter, nichtmetallischer Strom |
| 6 |
NE-Metalle |
C |
dritter, schwach-metallischer Strom |
| 7 |
Schwach magnetische Partikel |
| 8 |
Nichtmetalle |
D |
Trajektorie Ballistik |
| 9 |
Trennsplitter 1 |
E |
Trajektorie Bremsendes |
| 10 |
Trennsplitter 2 |
|
Magnetsystem |
| 11 |
Magnetreihe(n) |
F |
Trajektorie Erfindungsgemäßes Magnetsystem |
1. Vorrichtung zur Separation eines Metalle führenden Gemenges (5) mittels rotierender
Trommel (1) mit Förderband (2), in welcher ein feststehendes Magnetsystem (3) angeordnet
ist und NE-Metalle (6) durch Kraftwirkung aufgrund der Ausbildung von Wirbelströmen
in den elektrisch leitenden Partikeln mit einem Trennsplitter (9) in einen Teilstrom
A abgetrennt werden, und das Magnetsystem (3) aus mindestens einer Magnetlinie besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete der mindestens einen Magnetlinie (11) so angeordnet sind, dass ihre Pole
in Umfangsrichtung die Folge NS SN oder SN NS aufweisen, wodurch das Verhältnis von
maximaler radialer magnetischer Flussdichte zu maximaler tangentialer magnetischer
Flussdichte an der dem Gut zugewandten Bandoberfläche im Bereich des Magnetsystems
(3) größer Eins ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (3) aus genau einer Magnetlinie (11) besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Magneten der Magnetlinie (11) eine ferromagnetische Leiste (12) positioniert
ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (3) eine Verlängerung (4) aufweist, die vorzugsweise mehrreihig
ausgeführt ist, und dass deren Magnetpole eine geringere magnetische Flussdichte an
der Bandoberfläche als das Magnetsystem (3) aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (3) und gegebenenfalls die Verlängerung (4) um den Mittelpunkt der
Gurttrommel (1) drehbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (3) und gegebenenfalls die Verlängerung (4) aus einer Elektromagnetanordnung
oder einer supraleitenden Magnetanordnung besteht.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (2) rau oder profiliert ausgeführt ist.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbandgeschwindigkeit über 2, bevorzugt über 4 und besonders bevorzugt über
5 m/s beträgt.
9. Verfahren zur Separation eines Metalle führenden Gemenges (5), wobei ein erster Teilstrom
(A) von NE-Metallen (6) durch Wirbelstromsortierung mittels Trennsplitter (9) abgetrennt
wird und ein zweiter Teilstrom (B) aus Nichtmetallen (8) nicht beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Teilstrom (C), bestehend aus schwach magnetischen Partikeln (7), unter
Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 durch magnetische Kraftwirkung
des Magnetsystems (3) oder der Verlängerung (4) mit einem Trennsplitter (10) abgetrennt
wird.