DE10105120A1 - Trennvorrichtung zum Trennen leichter Stoffe aus einem Luftstrom - Google Patents

Abstract

Die Erfindung schlägt eine Trennvorrichtung vor zum Trennen leichter Stoffe aus einem Luftstrom, mit einer Lamellenwalze, welche aus einer Vielzahl paralleler und jeweils voneinander beabstandeter Ringe gebildet ist, wobei die Lamellenwalze drehangetrieben ist, und mit Mitteln zur Luftabsaugung im Inneren der Lamellenwalze und mit Abnehmern, welche sich von radial außen zwischen jeweils zwei benachbarte Ringe der Lamellenwalze erstrecken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Trennen leich­ ter Stoffe aus einem Luftstrom.

Im Bereich der Abfallwirtschaft ist es bekannt, die Abfallstoffe zu zerkleinern und dabei die Trennung von leichteren und schwere­ ren Bestandteilen durch einen Luftstrom zu ermöglichen, wel­ cher die leichteren Bestandteile mit sich trägt.

Dabei sollen aus der abgesaugten Luft die leichten Abfallbe­ standteile herausgebracht werden um die Luft im Kreislauf füh­ ren zu können. Die interessierenden Abfallbestandteile sind da­ bei keine Kleinstpartikel wie Stäube od. dergl., sondern Papier- oder Folienschnipsel, bei organischem Abfall Blätter oder klein­ ste Ästchen, bei Bauschutt Tapetenstücke. Es kann sich dabei auch um Stoffe handeln, die nicht "leichter" im Sinne eines ge­ ringeren spezifischen Gewichtes sind als andere Stoffe, sondern die lediglich "flugfähiger" sind und daher wie leichte Stoffe von einem Luftstrom getragen werden können.

Beispielsweise können im Bereich der Abfallwirtschaft und der Kompostierung Folienstücke im Gegensatz zu Joghurtbechern oder Holzbestandteilen als "leichte Abfallbestandteile" im Sinne der vorliegenden Anmeldung angesehen werden, da sie - auch bei etwa gleichem oder sogar etwas höherem Gewicht bzw. spezifischen Gewicht - im Gegensatz zu den Joghurtbechern oder den Holzbestandteilen eine größere Windangriffsfläche bie­ ten können und daher leichter von einem Luftstrom getragen werden können.

Die Verwendung von Sieben oder Gittern zum Trennen derarti­ ger leichter Stoffe aus dem Luftstrom ist nachteilig, da die Siebe oder Gitter sich schnell mit den Abfallstoffen zusetzen und schlecht gereinigt werden können. Die Verwendung von Abstrei­ fern kann nämlich dadurch nachteilig sein, daß die Abstreifer dem Gitter bzw. Lochblech nicht dicht genug anliegen und dem­ entsprechend keine ausreichende Reinigungswirkung erzielbar ist, so dass der Luftstrom durch die anhaftenden leichten Abfall­ bestandteile behindert werden kann. Wenn jedoch die Abstreifer dicht am Gitter bzw. Lochblech anliegen und die dort anhaften­ den leichten Abfallbestandteile an den Lochkanten regelrecht abscheren, gelangen Teile dieser leichten Abfallbestandteile nach wie vor in die Luft und werden in unerwünschter Weise im Kreislauf geführt, wo sie ggf. andere Aggregate beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wartungsarm und zuverlässig arbeitende Trennvorrichtung zum Trennen leich­ ter Stoffe aus einem Luftstrom zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Trennvorrichtung mit den Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, eine rohrartige, z. B. etwa zylinderförmige, Oberfläche zu schaffen, über welche die Luft abgesaugt wird, wobei diese Oberfläche durch eine als Lamellenwalze bezeichnete Anordnung von mehreren Scheiben dargestellt wird, deren Oberfläche die Mantelfläche Rohres, z. B. des erwähnten Zylinders darstellen. Die einzelnen Scheiben sind dabei als Ringscheiben ausgestaltet, so daß sich ein durch­ gehender freier Hohlraum im Inneren der Lamellenwalze ergibt. Der Wortbestandteil "walze" deutet darauf hin, dass die Lamel­ lenwalze beweglich sein kann. Es kann sich jedoch auch um ein feststehendes Bauteil handeln.

In diesem Hohlraum im Inneren der Lamellenwalze wird die Luft abgesaugt, die von radial außen durch die Spalten zwischen den einzelnen Lamellenscheiben nach radial innen in die Lamellen­ walze tritt. Der Abstand der Ringscheiben zueinander, also die Breite der Ansaugspalte, kann an die jeweiligen Betriebsbedin­ gungen angepaßt werden, so daß sichergestellt ist, daß die ab­ zuscheidenden leichten Stoffe zuverlässig von der Lamellenwal­ ze zurückgehalten werden.

Dadurch, daß die Lamellenwalze und die Abnehmer gegenein­ ander beweglich sind, welche sich in die Spalten der Lamellen­ walze erstrecken, werden die Stoffe, die sich auf der Mantelflä­ che der Lamellenwalze abgesetzt haben, von den Abnehmer aufgenommen. Bei beweglicher Lamellewalze und feststehen­ den Abnehmern werden diese Stoffe von der Lamellewalze zu den Abnehmern gefördert. Sie können, wenn dort der Absaug- Luftstrom nicht mehr wirksam ist, entweder schwerkraftbedingt herabfallen oder maschinell abgezogen werden, beispielsweise durch weiter vorgesehene Abstreifer od. dgl. Umgekehrt können bewegliche Abnehmer vorgesehen sein, welche an der Lamel­ lenwalze die dort anhaftenden Stoffe aufnehmen und bis in ei­ nen derartigen Bereich fördern, wo der Absaug-Luftstrom nicht mehr wirksam ist, z. B.

Der Bereich, in welchem der Absaug-Luftstrom nicht mehr wirk­ sam ist, kann z. B. durch einen gegenüber dem Luftstrom abge­ schatteten Umfangsbereich der Lamellenwalze bewirkt werden. Eine derartige Abschattung kann durch Luftleitbleche oder eine entsprechende Gestaltung eines in der lamellenwalze angeord­ neten Luftsaugrohres erreicht werden.

In der Praxis kann die Trennvorrichtung zum Trennen von Leichtstoffen, wie Papier oder Folien, aus mittelschweren Stoffen wie Holz und/oder aus schweren Stoffen wie Steinen u. dgl. genutzt werden.

Die Abnehmer können als Finger ausgestaltete sein oder als eine zweite Lamellenwalze, die mit ihren Lamellen in die Spalte der ersten Lamellenwalze eintaucht. Die Lamellen dieser zwei­ ten Walze, also der Abnehmer-Lamellenwalze, können an der Oberfläche schwächer oder stärker, bis zur Ausbildung von re­ gelrechten Vorsprüngen profiliert sein, um das Aufnahmen von Abfallstoffen aus der ersten Lamellenwalze zu erleichtern.

Gegebenenfalls kann die vorgeschlagene Trennvorrichtung an Stelle eines Zyklons für die Abscheidung leichter Stoffe aus der Luft eingesetzt werden. Im Vergleich zu einem Zyklon weist die vorgeschlagene Trennvorrichtung den Vorteil auf, daß sie un­ verändert auch bei in gewissen Grenzen wechselnden Stoffzu­ sammensetzungen der Abfallstoffe verwendet werden kann, während bei einem Zyklon an die spezifischen Materialeigen­ schaften der Abfallstoffe angepaßt jeweils die Gebläseleistung geändert werden müßte. Dies bedeutet nicht nur eine Anpas­ sung für den Betreiber der Anlage, sondern auch jeweils eine konstruktive Anpassung durch den Hersteller, so daß im Ergeb­ nis die vorgeschlagene Trennvorrichtung breitbandiger, also bei einer größeren Bandbreite unterschiedlicher Materialeigen­ schaften, ohne konstruktive Änderungen einsetzbar ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Trennvor- Richtung mit drehbarer Lamellenwalze,

Fig. 2 ausschnittsweise eine Seitenansicht auf die Trenn­ vorrichtung,

Fig. 3 ein Element der Luftabsaugung der Trennvor­ richtung,

Fig. 4 eine Baugruppe mit den Fingern,

Fig. 5 eine schematische Übersichtsskizze einer Abfall- Trennanlage, und

Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch ein Aus­ führungsbeispiel mit feststehender Lamellenwalze.

In Fig. 5 ist eine Anlage zur Trennung von Abfallstoffen darge­ stellt, wobei das Gemisch aus Abfallstoffen über ein Förderband 1 der Anlage zugeführt wird. Das Förderband endet kurz vor und oberhalb einer Trommel 2, wobei ein Spalt zwischen dem För­ derband 1 und der Trommel 2 verbleibt. Die Trommel dreht sich im Uhrzeigersinn. Die Abfallstoffe treffen vor dem oberen Schei­ telpunkt der Trommel 2 auf die Trommeloberfläche auf, so daß schwerere Abfallbestandteile 3 entgegen der Drehrichtung der Trommel 2 nach unten in eine Förderrinne 4 oder eine dort auf­ gestellte Auffangwanne od. dgl. fallen.

Durch den Spalt zwischen Förderband 1 und Trommel 2 bläst ein Luftstrom und trägt leichtere Abfallstoffe 5, so daß diese nicht entgegen der Drehrichtung der Trommel 2 nach unten fal­ len, sondern von der Trommel 2 mitgenommen und gefördert werden. Sie gelangen auf der anderen Seite der Trommel 2 nach unten in eine dort aufgestellte Auffangwanne 6 oder ein dort befindliches Förderband od. dgl.

Die Luft, die durch den Spalt zwischen Förderband 1 und Trom­ mel 2 geblasen wird, wird durch ein Gebläse 7 bewegt. Da die gesamte Anlage innerhalb eines Gehäuses 8 angeordnet ist, muß die Luft aus diesem Gehäuse 8 abgeführt werden. Zu die­ sem Zweck ist ein Luftauslaß 9 vorgesehen. Die Luft wird im Kreislauf geführt und dem Gebläse 7 wieder zugeführt. Abfall­ stoffe, die besonders leicht oder aufgrund ihrer Geometrie be­ sonders flugfähig sind, gehen nicht in der luftströmungsberuhig­ ten Zone gemeinsam mit den anderen leichten Abfallstoffen 5 nach unten und gelangen in die Auffangwanne 6, sondern wer­ den durch den Luftstrom zum Luftauslaß 9 getragen. Um eine Verstopfung der Kreislaufrohrleitungen oder des Gebläses 7 zu vermeiden, ist dem Luftauslaß 9 eine Trennvorrichtung 10 vor­ geschaltet, die im folgenden näher erläutert wird:
In Fig. 1 ist mit 10 allgemein eine derartige, unverkleidet darge­ stellte Trennvorrichtung bezeichnet. Sie weist eine drehbar gela­ gerte Lamellenwalze 11 auf. Der Drehantrieb erfolgt über ein Zahnrad 12, welches mit der Lamellenwalze 11 verbunden ist, und zwar über eine Endscheibe 14, die zwischen drei frei dreh­ baren Stützrollen 15 drehbar gelagert ist.

Von dieser Endscheibe 14 zu einer gegenüberliegenden End­ scheibe 14 erstrecken sich drei Verbindungsstangen 16 durch Bohrungen, die in der Lamellenwalze 11 vorgesehen sind.

Die Lamellenwalze 11 besteht dabei - wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist - aus einer Vielzahl einzelner Lamellen, die durch Ringscheiben 17 gebildet werden. Die Ringscheiben 17 schaffen einen gemeinsamen zentralen Hohlraum und werden ihrerseits durch die Verbindungsstangen 16 zusammengehalten. Zwischen zwei benachbarten Ringscheiben 17 ist die Verbin­ dungsstange 16 jeweils mit einer Abstandshülse versehen, so daß in Fig. 2 nicht die Verbindungsstangen 16 selbst zwischen den Ringscheiben 17 erkennbar sind, sondern die Abstandshül­ sen 18. Durch die Wahl entsprechender Abstandshülsen 18 kann die Spaltbreite zwischen den Ringscheiben 17 auf einfache Weise den vorgesehenen Einsatzbedingungen der Trennvorrich­ tung 10 angepasst werden, insbesondere an unterschiedliche typische Größen oder Materialeigenschaften der zurückzuhal­ tenden Abfallstoffe.

Die zum Gebläse 7 führende Leitung ist bis an die Trennvorrich­ tung 10 geführt, so dass in dem inneren zentralen Hohlraum der Lamellenwalze 11 die Luft abgesaugt wird. Ggf. kann in der Lei­ tung ein zusätzliches Sauggebläse in der Nähe der Trennvorrichtung 10 vorgesehen sein. Zu diesem Zweck ist dort ein Rohr 19 vorgesehen, welches aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es weist einen Schlitz 20 in seinem Umfang auf, dessen Breite sich Schlitz 20 in seinem Umfang auf, dessen Breite sich vom Saugleitungsanschluß aus zunehmend vergrößert. Der zuneh­ mend größere Luftdurchtrittsquerschnitt an der Rohrmantelflä­ che gleicht die unterschiedliche Stärke der Luftabsaugungs- Intensität aus, welche mit zunehmendem Abstand von der Saugleitung abnimmt, so daß im Ergebnis über die gesamte Länge des Rohres 19 eine etwa gleiche Luftabsaug-Wirkung er­ zielt wird. Zur Erhöhung der Saugwirkung kann an beiden Enden des Rohres ein Saugleitungsanschluß vorgesehen sein, wobei dann zur Vergleichmäßigung der Saugwirkung ein etwa rauten­ förmiger Schlitz im Rohr vorgesehen sein kann.

Weiterhin wirkt durch den Schlitz 20 die Luftabsaug-Wirkung insbesondere auf einen Teilumfang der Lamellenwalze 11, so daß unter optimaler Ausnutzung der verfügbaren Absaugleistung die Absaugwirkung dort erzielt wird, wo erwartungsgemäß der Großteil der Abfallstoffe mit dem Luftstrom auf die Lamellenwal­ ze 11 trifft, während sich an anderer Stelle des Walzenumfangs bewusst strömungsruhigere Bereiche ergeben.

Die leichten Abfallstoffe, die sich auf der Oberfläche der Lamel­ lenwalze 18 absetzen, werden durch die Drehbewegung der Lamellenwalze 11 zu einer Abnehmer-Einrichtung 21 gefördert. Diese Abnehmer-Einrichtung 21 weist eine Vielzahl von Fingern 22 auf, welche sich zwischen die einzelnen Ringscheiben 17 erstrecken, sowie ein diesen Fingern 22 in Förderrichtung der Lamellenwalze 11 nachgeschaltetes Ableitblech 23. Das Ableit­ blech 23 schließt mit seiner Kante an die Linie an, entlang wel­ cher die Finger 22 zwischen die einzelnen Ringscheiben 17 der Lamellenwalze 11 eintauchen.

Das Ableitblech 23 dient daher einerseits als Ableitorgan, wel­ ches die auf der Lamellenwalze 11 befindlichen, sehr leichten Abfallstoffe von der Oberfläche der Lamellenwalze 11 abführt. Weiterhin jedoch dient das Ableitblech 23 zusätzlich als eine Art Windschutz, so daß hier die Abfallstoffe in einen Bereich geraten, in dem die Luftströmung beruhigt und die Saugwirkung vom Inneren der Lamellenwalze 11 nicht mehr wirksam ist. Die Ab­ fallstoffe fallen daher hinter dem Ableitblech 23 nach unten und gelangen so ebenfalls in die Auffangwanne 6 gemäß Fig. 5. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, sie über einen separaten Förderkanal wie eine Rutsche o. dergl. einer eigenen Auffang­ vorrichtung zuzuführen.

In Fig. 4 sind eine Vielzahl von Fingern 22 dargestellt, welche auf einer gemeinsamen Trägerleiste 24 angeordnet sind. Die Finger 22 umgreifen dabei etwa C-förmig eine Abkantung der Trägerleiste 24, so daß die Finger 22 drehfest auf der Träger­ leiste 24 befestigt sind. Sie können jedoch längs auf der Träger­ leiste 24 verschoben werden und sind auch aufgrund eines ge­ ringen Spiels, mit dem sie auf die Trägerleiste 24 aufgesteckt sind, geringfügig pendelbeweglich. Dies bewirkt eine optimale Anpassung der Finger an die Ringscheiben 17 der Lamellen­ walze 11, so daß im Gegensatz zu einem einstückigen, kammar­ tigen Element, welches die Vielzahl von Fingern ausbilden wür­ de, ein klemm- und störungsfreier Lauf der Lamellenwalze 11 sichergestellt werden kann.

In Fig. 6 ist rein schematisch ein Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lamellenwalze 11 dargestellt: Die einzelnen Ringscheiben 17 weisen einen etwa rechteckigen Querschnitt auf. Im Inneren der Lamellenwalze 11 ist ein Rohr 19 zur Luftabsaugung vorgesehen, wobei ein Schlitz 20 strich­ punktiert angedeutet ist. Das Rohr 19 ist innerhalb eines etwa wannenförmigen Luftleitbleches 25 angeordnet, so dass sich in der Zeichnung links von dem Luftleitblech 25 ein aktiver oder wirksamer Bereich der Lamellenwalze 11 ergibt, an dessen Oberfläche sich die leichten Abfallstoffe absetzen. Rechts von dem Luftleitblech 25 hingegen befindet sich ein strömungstech­ nisch unwirksamer Bereich der Lamellenwalze 11, was die Ab­ saugluftströmung angeht.

Die als Vielzahl von Fingern 22 ausgestalteten Abnehmer sind bei dieser feststehend ausgestalteten Lamellenwalze 11 ihrer­ seits beweglich, und auf einer Kette 26, die um mehrere Ket­ tenräder 27 umläuft, können die Finger 22 in den strömungsbe­ ruhigten hinteren Bereich der Lamellenwalze 11 verfahren wer­ den. Sie nehmen dabei die auf der Vorderseite der Lamellen­ walze 11, also im Bereich, in welchem die Luftabsaugung wirk­ sam ist, anhaftenden leichten Abfallstoffe mit, so dass diese im strömungsberuhigten hinteren Bereich der Lamellenwalze 11 schwerkraftbedingt herabfallen oder von weiteren Abnehmer­ organen, beispielsweise Abstreifelementen od. dgl., aufgenom­ men werden können.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 6 veranschaulicht, dass die Querschnittsformen der Lamellenwalze 11 nicht auf runde Kreisquerschnitte beschränkt sein müssen, sondern es können nahezu beliebige Querschnittsformen gewählt werden, bei­ spielsweise etwa sternförmige Querschnitte od. dgl., so dass eine besonders hohe Abscheideleistung erzielt wird, die abzu­ trennenden leichten Abfallstoffe also zuverlässig zu einem Höchstmaß von der Trennvorrichtung erfasst und zurückgehal­ ten werden. Die zuverlässige Abreinigung auch derart mögli­ cherweise komplizierter Oberflächen der Lamellenwalzen wird auf zuverlässige Weise durch die Abnehmer, insbesondere durch die fingerartig ausgestalteten Abnehmer ermöglicht.

Claims (10)

1. Trennvorrichtung (10) zum Trennen leichter Stoffe aus einem Luftstrom,
mit einer Lamellenwalze (11), welche aus einer Vielzahl paralleler und jeweils voneinander beabstandeter Ringe (17) gebildet ist,
und mit Mitteln zur Luftabsaugung im Inneren der Lamel­ lenwalze (11),
und mit Abnehmern, welche sich zwischen jeweils zwei be­ nachbarte Ringe (17) der Lamellenwalze (11) erstrecken wobei die Lamellenwalze (11) und/oder die Abnehmer re­ lativ zueinander bewegbar sind, derart, dass auf der Ober­ fläche der Lamellenwalze (11) befindliche, angesaugte Stoffe von den Abnehmern in einen Bereich verminderter Wirksamkeit der Luftabsaugung bewegt werden.

2. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Lamellenwalze (11) drehangetrieben ist.

3. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Abnehmer als einzelne Finger (22) ausgestal­ tet sind, welche auf einer gemeinsamen Trägerleiste (24) drehfest, aber längsverschiebbar angeordnet sind.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Abnehmer als Ringe oder Scheiben ausges­ taltet sind und insgesamt ebenfalls eine Lamellenwalze bil­ den, welche sich von radial außen zwischen jeweils zwei benachbarte Ringe (17) der Lamellenwalze (11) erstreckt.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, dass die Abnehmer-Lamellenwalze drehangetrieben ist.

6. Trennvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Ringe oder Scheiben der Abneh­ mer-Lamellenwalze mit radialen, um ihren Umfang verteil­ ten Vorsprüngen ausgestaltet sind oder außen profiliert sind.

7. Trennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein Ableitblech (23), welches bis zu der Linie verläuft, wo die Abnehmer in die Kontur der Lamellenwalze (11) eintauchen.

8. Trennvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Luftab­ saugung ein Rohr (19) aufweisen, welches sich in das Innere der Lamellenwalze (11) erstreckt,
wobei an ein Ende des Rohres (19) eine Saugleitung an­ schließt,
und wobei von diesem Ende ausgehend ein zunehmend größerer Anteil der Mantelfläche des Rohres (19) mit einer oder mehreren Luftdurchtrittsöffnungen versehen ist.

9. Trennvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, dass das Rohr (19) einen Schlitz (20) mit zunehmen­ der Breite aufweist.

10. Trennvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass an beide Enden des Rohres (19) eine Saugleitung angeschlossen ist.