DE102011014390A1

DE102011014390A1 - Material-Recyclinganlage mit Förderspirale

Info

Publication number: DE102011014390A1
Application number: DE201110014390
Authority: DE
Inventors: Frank Häussermann
Original assignee: Bibko Umwelttechnik & Beratung GmbH
Current assignee: Bibko Umwelt- und Reinigungstechnik De GmbH
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: DE102011014390B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Material-Recyclinganlage (1) zum Separieren von Bestandteilen aus aushärtbarem, Flüssigkeit aufweisenden Material (40), insbesondere Restbeton, Restmörtel und dergleichen, mit einer Fördervorrichtung (5), die zum Auswaschen und Fördern von mindestens einem der Bestandteile mindestens ein um eine Drehachse (8) drehbar gelagertes, antreibbares Fördermittel (6) aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Fördermittel (6) eine dem Auswaschen und Fördern dienende, um die Drehachse (8) verlaufende Förderspirale (7) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Material-Recyclinganlage zum Separieren von Bestandteilen aus aushärtbarem, Flüssigkeit aufweisenden Material, insbesondere Restbeton, Restmörtel oder dergleichen, mit einer Fördervorrichtung, die zum Auswaschen und Fördern von mindestens einem der Bestandteile mindestens ein um eine Drehachse drehbar gelagertes, antreibbares Fördermittel aufweist.
Material-Recyclinganlagen der eingangs genannten Art sind bekannt und dienen dazu, Reste von aushärtbarem, Flüssigkeit aufweisendem Material mittels einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, auszuwaschen. Dadurch wird das Material in seine Bestandteile separiert. Die Bestandteile können in einem weiteren Produktionsprozess des Materials erneut verwendet werden. Im Fall von Restbeton oder Restmörtel wird mit Hilfe der Flüssigkeit ein Bindemittel, beispielsweise Zementleim, von den einzelnen Bestandteilen wie Sand oder Kies getrennt. Aus der DE 198 56 725 C2 geht eine derartige Material-Recyclinganlage hervor. Eine drehbar gelagerte Förderschnecke dient zum Auswaschen und Fördern der Bestandteile. Die Förderschnecke ist relativ zur Horizontalen schräg ausgerichtet und befindet sich mit einem unteren Bereich in einem Wasserbad. Durch Drehung der Förderschnecke wird der Zement vom Sand und Kies abgewaschen. Die separierten Bestandteile werden in Richtung der Drehachse der Förderschnecke, also axial, schräg nach oben gefördert. Mittels eines Becherrads werden die Bestandteile aus dem Wasserbad in eine Förderrinne gehoben, in der sich ein oberer Bereich der Förderschnecke formangepasst befindet. In der Förderrinne erfolgt die Förderung der Bestandteile weiter nach oben bis zu einem Abwurfpunkt. Das nach dem Separationsvorgang Bindemittel enthaltende Waschwasser kann zur Herstellung von frischem Beton oder Mörtel oder dergleichen wiederverwendet werden. Der Einsatz von derartigen Material-Recyclinganlagen hat sich bewährt. Jedoch ist die Aufstellung der Material-Recyclinganlage je nach den örtlichen Begebenheiten nicht immer möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Material-Recyclinganlage zum Separieren von Bestandteilen aus aushärtbarem, Flüssigkeit aufweisenden Material zu schaffen, die vielseitig einsetzbar ist, kleine Abmessungen aufweist und eine gute Auswaschqualität erzielt.
Diese Aufgabe wird durch eine Material-Recyclinganlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Fördermittel eine dem Auswaschen und Fördern dienende, um die Drehachse verlaufende Förderspirale aufweist. Die Förderspirale ist in einer Ebene senkrecht zur Drehachse ausgebildet und weist einen von einem durch die Drehachse definierten Zentrum über ihren Umfang insbesondere kontinuierlich ansteigenden Radius auf. Bevorzugt ist sie aus einem spiralförmig um die Drehachse gebogenem Metallband gebildet. Die Förderspirale bildet daher einen spiralförmigen Gang, in welchem das Material ausgewaschen und gefördert wird. Das Material wird in die Förderspirale, insbesondere in den Gang der Förderspirale, gegeben. Durch einen Antrieb, dessen Antriebswelle die Drehachse bildet, wird die Förderspirale in Drehung versetzt. Der Antrieb umfasst vorzugsweise einen Elektromotor und ein Getriebe. Bei der Drehung der Förderspirale wird das Material entlang des Umfangs im Gang der Förderspirale entgegen der Drehrichtung bewegt. Dabei liegt es aufgrund seiner Schwerkraft stets in einem tiefliegenden Bereich der Förderspirale vor. Insofern wird durch die Drehung die radiale Position des Materials innerhalb der Förderspirale verändert. Je nach Drehrichtung der Förderspirale und der Ausbildung der Spiralform (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) wird das Material radial nach innen oder radial nach außen gefördert. Dabei ist radial nach außen, das heißt vom Zentrum der Förderspirale zu ihrem Außenumfang, die bevorzugte Förderrichtung. Während der radialen Förderung des Materials erfolgt das Auswaschen mit Hilfe von Waschwasser, das heißt eine Trennung von beispielsweise dem Bindemittel und Bestandteilen wie Sand oder Kies. Aufgrund der Ausbildung der Fördermittels als Förderspirale – und demzufolge einer effektiven radialen Förderung des Materials – im Gegensatz zur Ausbildung als Förderschnecke – und demzufolge einer effektiven axialen Förderung des Materials – lässt sich eine kleine Baugröße der Material-Recyclinganlage realisieren, die insofern an unterschiedlichen Orten vielseitig einsetzbar ist. Dabei wird durch die Länge des Gangs unter anderem die Auswaschqualität bestimmt. Eine größere Länge des Gangs korreliert vorzugsweise mit einer erhöhten Auswaschqualität. Wenn im Zuge dieser Anmeldung von einem separierten Bestandteil die Rede ist, dann sind darunter gegebenenfalls auch mehrere separierte Bestandteile zu verstehen und umgekehrt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Förderspirale mindestens eine radiale Rückhaltvertiefung und/oder radiale Rückhalterhebung für das Material aufweist. Die Rückhaltvertiefung erstreckt sich insbesondere radial nach innen oder außen. Die Rückhaltvertiefung ist bevorzugt als eine insbesondere geprägte Mulde oder Rinne ausgebildet. Die Rückhalterhebung ist vorzugsweise als eine sich radial nach innen oder außen erstreckende Erhebung, insbesondere eine Prägeerhebung, der Förderspirale ausgebildet. Im Fall einer Prägung bewirkt eine Rückhaltvertiefung in einem Gangbereich der Förderspirale gleichzeitig eine Rückhalterhebung in einem anderen Gangbereich der Förderspirale. Die Rückhalterhebung kann auch als sich axial erstreckende, radial in den Gang weisende Wand ausgebildet sein. Die Rückhaltvertiefung und/oder Rückhalterhebung ist bevorzugt einstückig mit der Förderspirale ausgebildet. Durch die Drehung der Förderspirale wird das auszuwaschende Material im Gang gefördert. Dabei wird es ein Stück weit in Umfangsrichtung der Förderspirale auf ein höher liegendes Niveau mitgenommen und rutscht dann aufgrund seiner Schwerkraft in einen unteren Bereich der Förderspirale zurück. Bei einer glatt ausgebildeten Förderspirale wird das Material aufgrund seiner geringen Haftreibung in der Förderspirale nur auf ein wenig höher liegendes Niveau gefördert, welches einer kleinen Winkelposition der Materialverlagerung innerhalb der Förderspirale entspricht. Aufgrund der bevorzugten Rückhaltvertiefung und/oder Rückhalterhebung wird das Material im Vergleich zur glatt ausgebildeten Förderspirale auf ein deutlich höher liegendes Niveau gefördert, da die Rückhaltvertiefung und/oder Rückhalterhebung stabilisierend beziehungsweise als Mitnehmer für das Material wirken und somit ein vorzeitiges Zurückrutschen verhindert wird. Dieses deutlich höher liegende Niveau entspricht also einer größeren Winkelposition der Materialmitnahme. Beim Zurückrutschen des Materials ist die Länge des zurückgerutschten Wegs bei der Förderspirale mit Rückhaltvertiefung und/oder Rückhalterhebung größer als bei der glatt ausgebildeten Förderspirale. Somit kommt es zu einer besseren Durchmischung des Materials, insbesondere des Materials mit dem in unteren Bereichen der Förderspirale befindlichen Waschwasser. Das Vorhandensein der Rückhaltvertiefung und/oder Rückhalterhebung erhöht also die Auswaschqualität.
Es ist von Vorteil, wenn mehrere Rückhaltvertiefungen und/oder Rückhalterhebungen vorgesehen sind, die beabstandet zueinander über den Umfang der Förderspirale verteilt angeordnet sind. Vorzugsweise weisen die zueinander beabstandeten Rückhaltvertiefungen und/oder Rückhalterhebungen den gleichen Abstand entlang des Umfangs der Förderspirale zueinander auf. Da das Material bevorzugt über die gesamte Förderspirale gefördert wird, das heißt vom Zentrum der Förderspirale beziehungsweise dem inneren Ende des Gangs bis zu ihrem maximalen Außenumfang beziehungsweise dem äußeren Ende des Gangs, ist günstigerweise die gesamte Förderspirale mit Rückhaltvertiefungen und/oder Rückhalterhebungen versehen, um bei jeder beliebigen radialen Position des Materials stets eine gute Durchmischung zu erzielen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fördervorrichtung mehrere ineinandergreifende, um die Drehachse verlaufende Förderspiralen aufweist. Die Fördervorrichtung weist dann also eine Mehrfachförderspirale auf, die mehrere einzelne Förderspiralen umfasst. Die Förderspiralen werden bevorzugt miteinander durch denselben Antrieb um die Drehachse in Drehung versetzt. Bevorzugt sind die Förderspiralen identisch ausgebildet und sind winkelversetzt zueinander und ineinandergreifend um die Drehachse angeordnet. Vorteilhaft an dieser Ausbildung ist unter anderem, dass sich das Gewicht des Materials auf mehrere Förderspiralen verteilt und somit eine einzelne Förderspirale einer geringeren Belastung ausgesetzt ist. Bei der Mehrfachförderspirale werden entsprechend der Anzahl der verwendeten einzelnen Förderspiralen entsprechend viele spiralförmige, insbesondere parallel zueinander verlaufende Gänge zum radialen Fördern des Materials realisiert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fördermittel mindestens eine senkrecht zur Drehachse verlaufende, seitlich an die Förderspirale angrenzende Seitenwand aufweist. Durch diese Seitenwand wird der Gang der Förderspirale von einer der zwei offenen Seiten, die senkrecht zur Drehachse liegen, verschlossen. Dadurch wird ein Herausrutschen des Materials verhindert. Die Seitenwand ist bevorzugt eben ausgebildet und weist einen gleichgroßen oder größeren Durchmesser wie/als die Förderspirale auf. Die Seitenwand ist bevorzugt an der Förderspirale befestigt, sodass die Förderspirale und die Seitenwand ein gemeinsames Bauteil bilden und gemeinsam in Drehung versetzt werden. Vorzugsweise ist die Antriebswelle des Antriebs mit der Seitenwand verbunden, sodass die Antriebswelle das gemeinsame Bauteil antreibt. Bevorzugt ist die Seitenwand wie auch die Förderspirale aus Metallblech gebildet und die beiden Bauelemente sind miteinander verschweißt.
Es ist vorteilhaft, wenn die Förderspirale insbesondere im Bereich ihres größten Radius eine die Förderung stoppende Sperrwand aufweist. Diese verschließt den Gang. Die Sperrwand ist bevorzugt einstückig an der Förderspirale ausgebildet, beispielsweise ist das äußere Ende der Förderspirale zum Zentrum der Spirale hin gebogen, wodurch der spiralförmige Gang geschlossen wird. Die Sperrwand dient als Mitnehmer für das Material und/oder den separierten Bestandteil. Der separierte Bestandteil, welcher radial bis zur Sperrwand transportiert wurde, kann nicht weiter radial nach außen transportiert werden und bleibt insofern in dieser Position. Durch die Drehung der Förderspirale wird der separierte Bestandteil bei gleich bleibender radialer und umfänglicher Position ganz nach oben gehoben. Dabei erfolgt bevorzugt eine Trennung des separierten Bestandteils von dem das Bindemittel enthaltenden Waschwasser. In dem oberen Bereich der Förderspirale erfolgt dann vorteilhafterweise das Abführen des mindestens einen Bestandteils aus der Fördervorrichtung, insbesondere der Förderspirale.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Seitenwand mindestens eine Durchtrittsöffnung für den separierten Bestandteil insbesondere im Bereich des größten Radius der Förderspirale aufweist. Bevorzugt ist die Durchtrittsöffnung im Gang der Förderspirale im Bereich der Sperrwand angeordnet, das heißt, am äußeren Ende des Gangs. Die Durchtrittsöffnung ist vorzugsweise aus der Seitenwand ausgestanzt, wobei der Durchmesser der Durchtrittsöffnung ein Vielfaches der Größe des zu separierenden Bestandteils ist. Denkbar ist auch eine Anordnung von mehreren Durchtrittsöffnungen im Gang der Förderspirale im Bereich der Sperrwand. Die mindestens eine Durchtrittsöffnung dient zum Abführen des separierten Bestandteils/der separierten Bestandteile aus der Förderspirale. Dadurch ist es möglich, dass sie erneut verwendet werden, zum Beispiel zur Herstellung von frischem Beton oder Mörtel.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Fördervorrichtung, insbesondere die Förderspirale, eine Neigung zur Vertikalen aufweist, wobei die Drehachse und die Horizontale einen spitzen Winkel einschließen. Bevorzugt ist der spitze Winkel deutlich kleiner als 90°, sodass die Fördervorrichtung leicht gekippt zur Vertikalen ausgerichtet ist. Das Material beziehungsweise der separierte Bestandteil wird durch die Seitenwand, die bevorzugt an der durch die Neigung nach unten gerichteten Seite der Förderspirale anliegt und insbesondere an der Förderspirale befestigt ist, im Gang der Förderspirale gehalten. Es wird also im Wesentlichen verhindert, dass das Material beziehungsweise der separierte Bestandteil aufgrund der Schwerkraft aus der Förderspirale seitlich herauszurutschen kann. Wegen der vorzugsweise nur leichten Neigung der Förderspirale liegt das Material beziehungsweise der separierte Bestandteil im Wesentlichen auf der Förderspirale und nur teilweise auf der Seitenwand.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Material-Recyclinganlage ein Gehäuse und einen dem Gehäuse zugeordneten Waschtrog aufweist, in den die Fördervorrichtung zumindest mit ihrem unteren Bereich hineinragt. Der Waschtrog ist mit Waschwasser gefüllt. Er weist einen Zulauf und einen Ablauf für das Waschwasser auf, wobei der Ablauf bevorzugt als eine Öffnung in einer Wandung des Waschtrogs ausgebildet ist. Alternativ kann auch ein Ablaufstutzen oder ein Anschlussstutzen zum Anschluss einer Leitung vorgesehen sein. Die Fördervorrichtung ragt mit ihrem unteren Bereich in den Waschtrog, wobei sich die Antriebswelle des Antriebs bevorzugt oberhalb des Waschwasserpegels befindet. Im Waschwasser wird der mindestens eine Bestandteil des Materials mittels des Waschwassers ausgewaschen. Dadurch bildet der Waschtrog einen Waschbereich für das Material aus. Beispielsweise wird der Bestandteil Zement von Bestandteilen wie Sand und/oder Kies mittels des Waschwassers gewaschen. Das Material wird bevorzugt entlang des spiralförmigen Gangs der Förderspirale radial nach außen innerhalb des Waschbereichs gefördert. Dabei wird frisches Waschwasser kontinuierlich oder in insbesondere regelmäßigen Intervallen dem Waschtrog zugegeben. Gebrauchtes Waschwasser, das heißt beispielsweise Bindemittel aufweisendes Wasser, verlässt den Waschtrog durch den im Bereich des Waschwasserpegels liegenden beispielsweise als Öffnung ausgebildeten Ablauf. Durch den Waschwasseraustausch während der Förderung des Materials wird ein gutes Auswaschergebnis erzielt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine gehäuseseitige, feststehende Schirmwand vorgesehen, welche einem unteren Bereich einer durch die Neigung der Förderspirale nach oben gerichteten Seite der Förderspirale zugeordnet ist. Die Schirmwand dient zu einer Unterteilung des Waschtrogs in zwei miteinander kommunizierende Bereiche. Der eine Bereich weist dabei die Fördervorrichtung auf und das auszuwaschende Material befindet sich im Wesentlichen in diesem Bereich. Der andere Bereich weist bevorzugt den Ablauf auf. Das Waschwasser kann sich zwischen den beiden Bereichen hin und her bewegen, beispielsweise durch Ausbildung eines Spalts zwischen einer Wandung des Waschtrogs und der Schirmwand.
Es ist vorteilhaft, wenn die Seitenwand, die Förderspirale und/oder die Schirmwand eine oder jeweils eine Lochanordnung zum Durchtritt der Flüssigkeit und darin enthaltenen, die Lochanordnung oder jeweils die Lochanordnung passierbaren Bestandteilen aufweist. Die Lochanordnung erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Seitenwand, Förderspirale und/oder Schirmwand und ist siebartig ausgebildet. Bevorzugt ist die Größe, insbesondere der Durchmesser, eines Lochs der Lochanordnung in der Größenordnung von circa 0,2 mm gewählt. Ein zu separierender Bestandteil, der größer ist als ein Loch, kann die Lochanordnung nicht passieren. Dieser Bestandteil kann beispielsweise Sand oder Kies sein. Hingegen kann ein Bestandteil, dessen Größe kleiner ist als die eines Lochs, sowie das Waschwasser die Lochanordnung passieren. Derartige Bestandteile sind das Bindemittel und andere im Material enthaltene Feinteile. Das Waschwasser tritt also durch die Lochanordnung hindurch, wodurch eine gute Aussiebung des zu separierenden Bestandteils unter Ablauf des Waschwassers bewirkt wird. Es erfolgt dabei also zumindest eine teilweise Trennung eines die Lochanordnung passierenden Bestandteils und eines die Lochanordnung nicht passierenden Bestandteils des Materials. Beim Transport des Materials aus dem Waschbereich nach oben mittels der Förderspirale erfolgt durch die bevorzugt ebenfalls eine Lochanordnung aufweisenden Sperrwand die Abtrennung des Waschwassers, welches den die Lochanordnung passierenden Bestandteil (Feinteile) aufweist, von dem Bestandteil, der die Lochanordnung nicht passieren kann, indem das Waschwasser durch die Lochanordnung zurück in den Waschbereich läuft. Vorteilhafterweise wird die Lochanordnung durch Stanzen oder Brennschneiden, vorzugsweise Laserschneiden, des entsprechenden Bauteils erzeugt.
Ferner ist vorzugweise eine gehäuseseitige, der Durchtrittsöffnung der Seitenwand zugeordnete Abwurfrutsche zum Zuführen des mindestens einen separierten Bestandteils zu einem Abwurfpunkt vorgesehen. Vorzugweise ist die Abwurfrutsche an einer feststehenden Rückwand des Gehäuses angeordnet, wobei die Rückwand eine Öffnung aufweist, an die die bevorzugt schräg nach unten geneigte Abwurfrutsche anschließt. Die Rückwand verläuft parallel zur Seitenwand der Fördervorrichtung. Die Antriebswelle durchsetzt drehbar die Rückwand und ist mit der Seitenwand drehfest verbunden. Auf der Seitenwand ist die Förderspirale befestigt. Bei der Drehung der Förderspirale dreht sich die Seitenwand über die Rückwand. In einer bestimmten Winkelstellung der Förderspirale fluchtet die Durchtrittsöffnung der Seitenwand mit der Öffnung der Rückwand. Somit wird ein Durchtreten des separierten Bestandteils ermöglicht, der auf die Abwurfrutsche gelangt, bis zu einem Abwurfpunkt rutscht und von dort auf einen Förderguthaufen abgeworfen wird. Der Förderguthaufen bildet sich beispielsweise auf dem Boden, einer Fahrzeugladefläche oder in einer Materialbox aus. In allen anderen Winkelstellungen wird die Durchtrittsöffnung von der Rückwand verschlossen und somit ein Durchtreten des separierten Bestandteils verhindert. Die Öffnung der Rückwand ist bevorzugt in einem höchstgelegenen Bereich des Drehkreises der Förderspirale angeordnet. Denkbar ist auch das Anschließen von weiteren Förder- und/oder Trenneinrichtungen für den separierten Bestandteil an den Abwurfpunkt. Beispielweise kann dort Sand von Kies getrennt werden. Die erläuterte Schrägstellung der Förderspirale ist bevorzugt durch eine entsprechende Schrägstellung des Gehäuses bewirkt. Hierzu weist das Gehäuse entsprechende Standflächen, gebildet von einer Abstützvorrichtung, auf. Die Anordnung ist so getroffen, dass der separierte Bestandteil auf einer bevorzugt kurz ausgebildeten Abwurfrutsche über den dem Gehäuse zugeordneten, insbesondere an der Rückwand montierten Antrieb geführt wird.
Weiterhin ist bevorzugt eine gehäuseseitige Zuführeinrichtung zum Einbringen des Materials in einen zentralen Bereich der Förderspirale vorgesehen. Die Zuführeinrichtung dient dazu, das Material in der Nähe der Drehachse, also der Antriebswelle, in die Förderspirale, insbesondere in den Gang der Förderspirale, einzubringen. Durch das zentrale Einbringen ist die Länge des Gangs, entlang welcher das Material radial gefördert wird, größtmöglich, wodurch das Auswaschergebnis besser ist als bei einem dezentralen Einbringen und somit einer verkürzten Länge des Gangs. Die Zufuhr des Materials erfolgt bevorzugt kontinuierlich oder diskontinuierlich. Dabei kann das Material oberhalb des Waschwasserpegels oder unterhalb des Waschwasserpegels eingebracht werden. Bevorzugt weist die Zuführeinrichtung einen Trichter auf.
Ferner ist vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung mindestens eine Öffnung der Schirmwand durchsetzt. Es kann sich dabei um eine randoffene oder randgeschlossene Öffnung handeln. Die Öffnung ist derartig in der Schirmwand ausgebildet, dass ein Zuführen des Materials in einen möglichst zentralen Bereich der Förderspirale ermöglicht wird.
Ferner ist es von Vorteil, dass die Zuführeinrichtung eine Zuführrutsche aufweist. Die Zuführrutsche weist eine Neigung zur Horizontalen auf, sodass das Material, das beispielsweise mittels des Trichters auf die Zuführrutsche gegeben wird, diese hinabrutscht und in den zentralen Bereich der Förderspirale eintritt.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele, und zwar zeigen:
1 bis 5 jeweils eine teilweise geschnittene Darstellung einer Material-Recyclinganlage unter verschiedenen Blickwinkeln,
6 einen Längsschnitt durch die Material-Recyclinganlage der 1 bis 5,
7A und 7B jeweils eine Querschnittsansicht eines Teils einer glatt ausgebildeten Förderspirale, und
8A und 8B jeweils eine Querschnittsansicht eines Teils einer Förderspirale mit Rückhaltvertiefungen.
Die 1 bis 5 zeigen jeweils eine teilweise geschnittene Darstellung einer Material-Recyclinganlage 1 unter verschiedenen Blickwinkeln. Dabei zeigen die 1 bis 3 verschiedene Seitenansichten, die 4 eine Ansicht aus der Vogelperspektive und die 5 eine Rückansicht der Material-Recyclinganlage 1. Die folgende Figurenbeschreibung bezieht sich auf die 1 bis 6.
Die Material-Recyclinganlage 1 besitzt ein feststehendes Gehäuse 2, das einen wannenartigen Waschtrog 3 aufweist, und eine bereichsweise in den Waschtrog 3 hineinragende Fördervorrichtung 5.
Die Fördervorrichtung 5 weist ein drehbar gelagertes Fördermittel 6 auf, das eine Förderspirale 7 besitzt. Die Förderspirale 7 ist bevorzugt von einem Metallstreifen gebildet, der eine Lochanordnung aufweist, die in den Figuren nicht dargestellt ist. Die Förderspirale 7 verläuft spiralförmig um eine Drehachse 8, die ein Zentrum 9 der Förderspirale 7 festlegt. Dabei definiert das im Inneren der Förderspirale 7 liegende Ende 10 der Förderspirale 7 einen minimalen Radius der Förderspirale 7 zur Drehachse 8 und das äußere Ende 11 der Förderspirale 7 einen maximalen Radius der Förderspirale 7 zur Drehachse 8. Die Förderspirale 7 bildet einen spiralförmigen Gang 12 aus, dessen radialer Abstand zur Drehachse 8 vom minimalen zum maximalen Radius der Förderspirale 7 kontinuierlich zunimmt. Das Fördermittel 6 weist ferner eine Seitenwand 13 auf. Diese ist eben ausgebildet und ihr Durchmesser ist identisch mit dem maximalen Durchmesser der Förderspirale 7 oder etwas größer. Die Seitenwand 13 ist mit einer senkrecht zur Drehachse 8 verlaufenden Seite der Förderspirale 7 verbunden. Diese Verbindung ist insbesondere durch Verschweißung der Förderspirale 7 und der bevorzugt ebenfalls aus Metallblech hergestellten Seitenwand 13 realisiert. Das Fördermittel 6, das heißt die Förderspirale 7 und die Seitenwand 13, ist drehbar im Gehäuse 2 um die Drehachse 8 gelagert. Eine Antriebswelle 14 eines von einem Elektromotor 15 angetriebenen Getriebes 15' ist dazu mit der Seitenwand 13 drehfest verbunden, wobei der Elektromotor 15 und das Getriebe 15' am Gehäuse 2 befestigt sind. Die Antriebswelle 14 ist einendig mittels eines Lagers des Getriebes 15' und anderendig gehäuseseitig gelagert. Für die gehäuseseitige Lagerung ist eine ein Haltelager 16 tragende Haltetraverse 17 vorgesehen, auf die nachstehend noch eingegangen wird.
Das Gehäuse 2 weist eine im Querschnitt teilkreisförmige Wandung 18 auf. Die dadurch ausgebildete Wannenform wird einendig durch eine Wannenwand 19 verschlossen und anderendig durch eine ebene Rückwand 20. Die Rückwand 20 erstreckt sich auch oberhalb der teilkreisförmigen Wandung 18 und weist in diesem Bereich eine mehreckige Form auf. Die Wandung 18, die Wannenwand 19 und die Rückwand 20 bilden zusammen den Waschtrog 3 aus. Das Gehäuse 2 weist eine geneigte Position zur Vertikalen auf. Dies wird durch eine Abstützvorrichtung erreicht, die einen an der Rückwand 20 ausgebildeten Stützfuß 21 und eine an einem unteren Bereich der Wandung 18 angeordnete Stützwand 22 besitzt. Der Stützfuß 21 und die Stützwand 22 bilden Standflächen des Gehäuses 2 aus, durch welche sich das Gehäuse 2 in der genannten geneigten Position auf einer Aufstellfläche befindet. Die Fördervorrichtung 5 ist derart im Gehäuse 2 angeordnet, dass ihre Seitenwand 13 parallel zur Rückwand 20 verläuft. Das Gehäuse 2 weist in dem oberhalb der Wandung 18 liegenden Bereich eine an der Rückenwand 20 randseitig befestigte Abdeckwand 23 auf. Die Abdeckwand 23 umgibt die Fördervorrichtung 5, insbesondere das Fördermittel 6, umfangsseitig. Die Abdeckwand 23 ist in den Figuren mit mehreren Sichtfenstern versehen, die lediglich einem Durchblick auf verschiedene Bauelemente der Material-Recyclinganlage 1 dienen, in der tatsächlichen Bauform jedoch nicht vorhanden sind. Ferner weist das Gehäuse 2 die Haltetraverse 17 auf, die sich parallel zur Rückwand 20 und horizontal über das Fördermittel 6 erstreckt und in ihren beiden Endbereichen mit dem oberen Teil der Wandung 18 und dem unteren Teil der Abdeckwand 23 verbunden ist. Die Haltetraverse 17 trägt das Haltelager 16, in welchem die Antriebswelle 14 lagert. Die Antriebswelle 14 durchsetzt die Rückwand 20, an deren Außenseite der Elektromotor 15 und das Getriebe 15' montiert sind. Ferner weist das Gehäuse 2 eine im Waschtrog 3 angeordnete, vertikal ausgerichtete Schirmwand 25 auf, die den Waschtrog 3 in einen die Fördervorrichtung 5 aufweisenden Bereich und einen weiteren Bereich unterteilt. In dem weiteren Bereich weist der Waschtrog 3 in der Wandung 18 eine rechteckförmige Öffnung 26 auf, die einen Ablauf 27 für im Waschtrog 3 befindliches Waschwasser 47 bildet. Ein Einlass für Frischwasser ist ebenfalls für den Waschtrog 3 der Material-Recyclinganlage 1 vorgesehen, jedoch in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Die Schirmwand 25 bildet einen Spalt 28 mit der Wandung 18 aus.
Das Gehäuse 2 weist außerdem eine Zuführeinrichtung 29 oberhalb des Waschtrogs 3 auf. Die Zuführeinrichtung 29 wird durch eine sich horizontal über den Waschtrog 3 erstreckende Stütztraverse 34 gestützt, die einstückig mit der Stützwand 22 ausgebildet ist. Die Zuführeinrichtung 29 durchsetzt eine randoffene Öffnung 30 der Schirmwand 25. Die Zuführeinrichtung 29 ist als eine Zuführrutsche 31 mit einem zu dieser führenden, mit einem Deckel 32 verschließbaren Trichter 33 ausgebildet. Die Zuführrutsche 31 ist schräg nach unten geneigt, sodass ihr unteres Ende unterhalb der Haltetraverse 17 in einen zentralen Bereich 35 der Förderspirale 7 ragt, das heißt in einen Bereich in der Nähe der Drehachse 8. Insbesondere befindet sich die Zuführrutsche 31 unterhalb der Antriebswelle 14 innerhalb des minimalen Radius der Förderspirale 7. Ferner weist die Rückwand 20 in ihrem oberen Bereich eine rechteckförmige Öffnung 36 auf, an die eine nach unten geneigte Abwurfrutsche 37 anschließt.
Der Vogelperspektivenansicht der Material-Recyclinganlage 1 der 4 ist zu entnehmen, dass die Förderspirale 7 an ihrem äußeren Ende 11 eine radial verlaufende Sperrwand 38 aufweist. Die Sperrwand 38 verschließt den vom zentralen Bereich 35 nach außen verlaufenden Gang 12. Bevorzugt weist auch die Sperrwand 38 eine in 4 nicht dargestellte Lochanordnung auf. In der 2 ist zu erkennen, dass die Seitenwand 13 eine rechteckförmige Durchtrittsöffnung 39 aufweist, die im Bereich des größten Radius der Förderspirale 7 ausgebildet ist, insbesondere innerhalb des Gangs 12 vor der Sperrwand 38. Die Durchtrittsöffnung 39 weist bevorzugt die gleiche Größe auf wie die Öffnung 36 der Rückwand 20. Die Ausbildung der Durchtrittsöffnung 39 in der Seitenwand 13 und der Öffnung 36 in der Rückwand 20 ist derart getroffen, dass sie bei der Drehung des Fördermittels 6 in einer bestimmten Drehwinkelstellung des Fördermittels 6 miteinander fluchten.
Die 6 zeigt einen Längsschnitt der Material-Recyclinganlage 1 der 1 bis 5. Es ist ersichtlich, dass der Waschtrog 3 mit Waschwasser 47 gefüllt ist, wobei der Waschwasserpegel durch die Lage der Öffnung 26 in der Wandung 18 festgelegt ist. Die Höhenposition der Öffnung 26 ist derart gewählt, dass das Fördermittel 6 mit seinem unteren Bereich in das Waschwasser 47 hineinragt, wobei sich die Antriebswelle 14 oberhalb des Waschwasserpegels befindet. Der mit Waschwasser 47 gefüllte Waschtrog 3 definiert einen Waschbereich der Material-Recyclinganlage 1.
Es ergibt sich folgende Funktion der Material-Recyclinganlage 1: Material 40, insbesondere Restbeton, Restmörtel oder dergleichen, wird in den Trichter 33 gegeben und rutscht auf der Zuführrutsche 31 in den zentralen Bereich 35 des Fördermittels 6. Das Fördermittel 6 befindet sich durch den Elektromotor 15 in Drehung gemäß der durch den Pfeil 41 gekennzeichneten Drehrichtung. Das Material 40 wird durch die Drehung des Fördermittels 6 durch den spiralförmigen Gang 12 gefördert. Dies bedeutet, es wird radial nach außen gefördert, also von dem zentralen Bereich 35 der Förderspirale 7 zu ihrem Außenumfang. Dabei verbleibt es – aufgrund der Schwerkraft – stets im unteren Bereich der Förderspirale 7 und insbesondere im Waschbereich. Es wird dabei von dem Waschwasser 47 umspült, wodurch ein Auswaschen von mindestens einem Bestandteil des Materials 40 erfolgt. Bei Restbeton oder Restmörtel findet durch den Auswaschprozess eine Trennung des Bindemittels von Sand, Kies und/oder ähnlichen Bestandteilen statt. Wenn der separierte Bestandteil in den Bereich des maximalen Radius der Förderspirale 7 und insofern der Durchtrittsöffnung 39 gelangt, wird es mittels der als Mitnehmer dienenden Sperrwand 38 aus dem Waschbereich nach oben gefördert. Dabei fließt das Waschwasser durch die Lochanordnung der Förderspirale 7 und der Sperrwand 38 und gelangt wieder in den Waschbereich. Wenn die Durchtrittsöffnung 39 der Seitenwand 13 mit der Öffnung 36 der Rückwand 20 fluchtet, fällt der separierte Bestandteil – aufgrund der Neigung der Fördermittels 6 und der Rückwand 20 – durch die Öffnungen 39, 36 hindurch und rutscht auf der geneigten Abwurfrutsche 37 bis zu einem Abwurfpunkt 45. Von dort fällt er auf einen Förderguthaufen 46. Der auf dem Förderguthaufen 46 gesammelte Bestandteil kann – wie auch das aus der Öffnung 26 geschwemmte Waschwasser – erneut verwendet werden. Durch die Drehgeschwindigkeit des Fördermittels 6 wird eine Frequenz des Abrutschens des separierten Bestandteils festgelegt.
Dem Waschtrog 3 wird bevorzugt in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich frisches Waschwasser 47 zugegeben. Demzufolge tritt Waschwasser 47 durch die Öffnung 26 in der Wandung 18 aus dem Waschtrog 3 heraus. Dadurch wird insbesondere Bindemittel enthaltendes Waschwasser 47 entfernt. Bevorzugt wird das frische Waschwasser in der Nähe der Förderspirale 7 dem Waschtrog 3 zugeführt, da sich dort das auszuwaschende Material 40 befindet. Durch die Ausbildung des Spalts 28 zwischen der Wandung 18 und der Schirmwand 25 kann sich das Waschwasser 47 zwischen den zwei durch die Schirmwand 25 definierten Bereiche des Waschtrogs 3 austauschen, während das Material 40 im Wesentlichen in dem Bereich gehalten wird, in dem die Fördervorrichtung 5 angeordnet ist.
Die 7A, 7B, 8A und 8B zeigen jeweils eine Querschnittsansicht eines Teils einer Förderspirale 7, wobei die Förderspirale 7 der 7A und 7B glatt ausgebildet ist und die Förderspirale 7 der 8A und 8B rinnenartige, zueinander beabstandete, radiale Rückhaltvertiefungen 42 entlang ihres Umfangs aufweist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 7A und 7B wird das Material 40 bei der Drehung der Förderspirale 7 in Richtung des Pfeils 43 auf höher liegende Niveaus in der Förderspirale 7 gebracht. Erreicht es eine maximale Höhe, rutscht es im Gang 12 auf ein tiefer liegendes Niveau zurück. Dabei wird eine gute Durchmischung des Materials 40 mit dem Waschwasser 47 erzielt. Die maximale Höhe entspricht einem Winkel α (7B), der die Materialverlagerung bei der Drehung der Förderspirale 7 um das Zentrum 9 bezüglich des tiefstliegenden Niveaus beschreibt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 8A und 8B wird das Material 40 in den Rückhaltvertiefungen 42 bei der Drehung der Förderspirale 7 in Richtung des Pfeils 43 ebenfalls auf höher liegende Niveaus in der Förderspirale 7 gebracht. Dabei erreicht es eine maximale Höhe, die einem Winkel β (8B) entspricht, der größer als α ist. Somit ist die Länge des im Gang 12 zurückgerutschten Wegs der Förderspirale 7 mit Rückhaltvertiefungen 42 länger als in der glatt ausgebildeten Förderspirale 7. Insofern wird eine noch stärkere Durchmischung und erhöhte Auswaschqualität bei einer Förderspirale 7 mit Rückhaltevertiefungen 42 erzielt.
In den 1 bis 6 nicht dargestellt ist eine zu bevorzugende gehäuseseitige Abdeckung der Material-Recyclinganlage 1, welche insbesondere die Fördervorrichtung 5 und den Waschtrog 3 vollständig abdeckt. Dies erhöht die Sicherheit eines Betriebs der Material-Recyclinganlage 1, da ein mögliches Hereinfallen von beispielsweise Gegenständen verhindert wird.
In einem bevorzugten, in den 1 bis 6 nicht dargestelltem Ausführungsbeispiel der Material-Recyclinganlage 1 weist die Rückwand 20 des Gehäuses 2 im Bereich oberhalb der Wandung 18 eine Bogenform auf. Entsprechend weist dann die Abdeckwand 23 vorzugsweise ebenfalls die Bogenform auf. Insbesondere kann die gesamte Rückwand 20 kreisförmig oder oval ausgebildet sein.
Ein weiteres bevorzugtes, nicht dargestelltes Ausführungsbeispiel der Material-Recyclinganlage 1 sieht vor, dass das Fördermittel 6 eine Förderspirale 7, jedoch keine Seitenwand 13 aufweist. Vorzugsweise ist die Antriebswelle 14 drehfest mit der Förderspirale 7 verbunden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das auszuwaschende Material 40 nicht – wie es bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 der Fall ist – auf der Seitenwand 13 des Fördermittels 6 gleitet, sondern auf einer Materialschicht, die sich zwischen der sich drehenden Förderspirale 7 und der feststehenden Rückwand 20 ausbildet. Diese Materialschicht besteht im Fall von Restbeton beispielsweise aus Sand und Kies. Durch diese Ausbildung des Fördermittels 6 lässt sich ebenfalls ein sehr gutes Auswaschergebnis erzielen. Ferner liegt im Gegensatz zu dem Fördermittel 6, wie es in den 1 bis 6 dargestellt ist, eine vereinfachte Bauform vor.
Aufgrund der Erfindung ist die Material-Recyclinganlage 1 vielseitig einsetzbar, insbesondere an Orten mit unterschiedlichen Begebenheiten. Es wird eine einfache technische Ausführung realisiert, wobei die aus dem Stand der Technik bekannte Auswaschleistung von 20 beziehungsweise 30 m³/h und ein Trennschnitt von 0,2 mm beibehalten wird. Mittels des einzigen Antriebs wird sowohl die Förderung des Materials 40, der Auswaschprozess als auch der Transport zum Abwurfpunkt 45 realisiert. Die Material-Recyclinganlage 1 zeichnet sich durch eine reduzierte Anzahl von Bauteilen aus, insbesondere von rotierenden Bauteilen. Außerdem ist folglich auch das Verschleißverhalten reduziert. Aufgrund der ausreichenden Höhe des Abwurfpunkts 45 wird die Entnahme des separierten Bestandteils erleichtert und die Frequenz der Entleerung der Fördervorrichtung 5 ist gering. Ferner sind niedrige Herstellungs- und Unterhaltskosten mit der erfindungsgemäßen Material-Recyclinganlage 1 verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19856725 C2 [0002]

Claims

Material-Recyclinganlage zum Separieren von Bestandteilen aus aushärtbarem, Flüssigkeit aufweisenden Material, insbesondere Restbeton, Restmörtel und dergleichen, mit einer Fördervorrichtung, die zum Auswaschen und Fördern von mindestens einem der Bestandteile mindestens ein um eine Drehachse drehbar gelagertes, antreibbares Fördermittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (6) eine dem Auswaschen und Fördern dienende, um die Drehachse (8) verlaufende Förderspirale (7) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderspirale (7) mindestens eine radiale Rückhaltvertiefung (42) und/oder radiale Rückhalterhebung für das Material (40) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rückhaltvertiefungen (42) und/oder Rückhalterhebungen vorgesehen sind, die beabstandet zueinander über den Umfang der Förderspirale (7) verteilt angeordnet sind.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (5) mehrere ineinandergreifende, um die Drehachse (8) verlaufende Förderspiralen (7) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (5) mindestens eine senkrecht zur Drehachse (8) verlaufende, seitlich an die Förderspirale (7) angrenzende Seitenwand (13) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderspirale (7) insbesondere im Bereich ihres größten Radius eine die Förderung stoppende Sperrwand (38) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (13) mindestens eine Durchtrittsöffnung (39) für den mindestens einen separierten Bestandteil insbesondere im Bereich des größten Radius der Förderspirale (7) aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (5), insbesondere die Förderspirale (7), eine Neigung zur Vertikalen aufweist, wobei die Drehachse (8) zur Horizontalen einen spitzen Winkel einschließt.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (13) an einer nach unten gerichteten Seite der Förderspirale (7) anliegt, insbesondere befestigt ist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (2) und einen dem Gehäuse (2) zugeordneten Waschtrog (3), in den die Fördervorrichtung (5) zumindest mit ihrem unteren Bereich hineinragt.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gehäuseseitige, feststehende Schirmwand (25), welche einem unteren Bereich einer durch die Neigung der Förderspirale (7) nach oben gerichteten Seite der Förderspirale (7) zugeordnet ist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (13), die Förderspirale (7) und/oder die Schirmwand (25) eine oder jeweils eine Lochanordnung zum Durchtritt der Flüssigkeit und darin enthaltenen, die Lochanordnung oder jeweils die Lochanordnung passierbaren Bestandteilen aufweist.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gehäuseseitige, der Durchtrittsöffnung (39) der Seitenwand (13) zugeordnete Abwurfrutsche (37) zum Zuführen des mindestens einen separierten Bestandteils zu einem Abwurfpunkt (45).
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gehäuseseitige Zuführeinrichtung (29) zum Einbringen des Materials (40) in einen zentralen Bereich (35) der Förderspirale (7).
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (29) mindestens eine Öffnung (30) der Schirmwand (25) durchsetzt.
Material-Recyclinganlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung (29) eine Zuführrutsche (31) aufweist.