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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Trennung eines heterogenen Materialstroms in mindestens zwei Materialfraktionen, insbesondere mit einer Anlage, deren Gasströmungen zur Trennung der einzelnen Materialfraktionen innerhalb eines Gehäuses regulierbar sind.
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Derartige Anlagen sind aus der
DE 299 19 773 U1 im Stand der Technik bekannt. Dieser Druckschrift ist eine Vorrichtung zum Trennen wieder verwertbaren Abfallgutes zu entnehmen, bei der am Ende eines Förderbandes ein dort sogenannter Luftstromsichter angeordnet ist, der im Wesentlichen aus einem geschlossenen Gehäuse besteht, an dem sowohl eine Lufteinblasdüse als ach eine Absaugleitung angeschlossen ist. Dabei ist die Lufteinblasdüse so ausgerichtet, dass der aus ihr austretender Luftstrom das auf dem Förderband liegende Material anbläst, wodurch die leichten großflächigen Materialteile aufgewirbelt werden und von dem Absaugkanal aufgenommen werden und einem Gehäuse mit einem dort sogenannten Zellenrad zum Abscheiden der leichten flächigen Teile zugeführt werden.
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Ferner ist aus der
DE 20 2008 001 933 U1 im Stand der Technik eine Vorrichtung bekannt geworden, die im Wesentlichen aus einer Transporteinrichtung besteht, an deren Ende eine Sichttrommel angeordnet ist, deren Drehachse quer zur Transportrichtung verläuft. Hierbei ist unterhalb der Transporteinrichtung zwischen dem Ende der Transporteinrichtung und der Sichttrommel eine Luftblaseinrichtung angeordnet, die den herabfallenden Materialstrom durchdringt und damit zumindest die leichten Fraktionen des Materialstroms mitreißt. Die Restfraktion des Materialstroms teilt sich dann auf in mittelschwere und schwere Materialien, wobei die mittelschweren Materialien auf der Oberfläche der Sichttrommel landen und weiter abtransportiert werden. Infolge der aus der Lufteinblaseinrichtung ausströmenden Luftströmung werden die leichten und mittelschweren Materialfraktionen durch einen Strömungskanal geführt, an dessen Ende eine Auffangeinrichtung angeordnet ist, wodurch der Materialstrom in schwere, mittelschwere und leichte Materialfraktionen aufgeteilt wird.
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Nachteilig an den im Stand der Technik bekannt gewordenen Vorrichtungen und Verfahren ist einerseits die verhältnismäßig geringe Trennfähigkeit der Anlagen zwischen schweren, mittleren leichten Fraktionen des Materialstromes und andererseits wird es als nachteilig empfunden, dass die Bauweise und Konstruktionen derartiger Anlagen verhältnismäßig voluminös auszubilden sind, um die einzelnen Wirkelemente zur Trennung des Materialstroms überhaupt wirksam werden zu lassen.
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Weitere ähnliche Mülltrennanlagen sind im Stand der Technik bekannt geworden, bei denen mehrere Sichttrommeln hintereinander angeordnet sind, wodurch die gesamte Anlage in ihrer Länge unverhältnismäßig lang wird und eine saubere Trennung in leichte, mittelschwere und schwere Teilfraktionen unbefriedigend ist.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, in einem Gehäuse relativ geringen geometrischen Ausmaßes einen heterogenen Materialstrom, typischerweise aus der Abfallwirtschaft, in mindestens zwei Teilfraktionen unterschiedlicher Dichte mit einem hohen Trennungsgrad zu sortieren.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung eines heterogenen Materialstroms in mindestens zwei Materialfraktionen unterschiedlicher spezifischer Gewichte innerhalb eines relativ kleinen Gehäuses zeichnet sich dadurch aus, dass im Bereich des Materialeintritts des Materialstromes in das Gehäuse eine in mindestens zwei Richtungen einstellbare Gaseinblasdüse angeordnet wird, deren Gasströmung mindestens eine Teilfraktion des Materialstroms durchdringt und mindestens zwei Teilfraktionen im Innern des Gehäuses weiter transportiert, wobei oberhalb mindestens einer Sichtwelle mindestens eine Gas-Materialaustrittseinrichtung angeordnet wird, aus der die leichten Teilfraktionen des Materialstroms aus dem Gehäuse entfernt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die nach diesem Verfahren aufgebaut ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der mindestens einen Gas-Material-Abzugseinrichtung eine zweite Gas-Abzugseinrichtung oberhalb der mindestens einen Sichtwelle angeordnet ist.
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Dabei ist es vorteilhaft, dass eine zweite Gasabzugseinrichtung oberhalb des Eintrittsbereichs des Materialstroms in das Gehäuse angeordnet ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die verstellbare Gaseinblasdüse unterhalb des Endes eines Fördermittels verstellbar so angeordnet ist, dass der Gasstrom aus der Gaseinblasdüse mindestens eine Teilfraktion des heterogenen Materialstroms durchdringt und mindestens eine Teilfraktion in Richtung oberhalb der Sichtwelle bläst.
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Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass im Bereich der ersten Gas-Abzugseinrichtung ein verstellbares Leitelement angeordnet ist, auf das die Gas-Materialströmung auftrifft.
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Vorteilhaft ist es auch, dass die Sichtwelle horizontal und vertikal verstellbar angeordnet ist.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass unterhalb des Gehäuses mindestens ein Auffangmittel angeordnet ist.
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Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, die Sichtwelle aus einem unmagnetischen Material zu fertigen, zum Beispiel aus einem Edelstahl.
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Vorteilhaft ist es auch, dass mit der im Innern des Gehäuses angeordneten Sichtwelle mittelschwere Teilfraktionen abgetrennt werden.
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Im nun Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im Einzelnen näher erläutert. Es zeigt
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Anlage zur Trennung eines Materialstromes (3) mit mindestens zwei Materialfraktionen mit einem Fördermittel (4) und mindestens zwei Gasabzugseinrichtungen (6, 9) an einem Gehäuse (2);
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2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) in einem Gehäuse (2), an dem eine Gaseinlassdüse (5) und zwei Gas-Abzugseinrichtungen (6, 9) an geordnet sind, und der Materialstrom (3) mittels eines Fördermittels (4) dem Gehäuse (2) zugeführt wird.
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In 1 wird eine schematische perspektivische Darstellung einer Anlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem Gehäuse 2 gezeigt. Der primär heterogene Materialstrom 3 weist in der Regel mindestens zwei Fraktionen eines Materialgemisches auf, wie es typischer Weise in der Abfallwirtschaft vorkommt. Dem Gehäuse 2 wird mit einem Fördermittel 4 ein primär heterogener Materialstrom 3 durch eine Gehäuseöffnung 8 zugeführt. Das Ende 4' des Fördermittels 4 ragt geringfügig in das Innere des Gehäuses hinein und kann mit geeigneten Mitteln so eingestellt werden, dass zwischen dem Ende 4' des Fördermittels 4 und eine im Innern des Gehäuses angeordnete Scheitelwelle 7 genügend Platz für die nahezu senkrecht herab fallenden schweren transportierten Materialfraktionen aus dem Materialstrom 3 zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung steht. Das Gehäuse 2 weist mindestens eine Revisionsklappe 10 auf, die auch als Sichtfenster ausgebildet sein kann. An der Oberseite des Gehäuses 2 sind mindestens zwei Gasabzugseinrichtungen 6, 9 angeordnet, die in der Lage sind, die notwendige einstellbare Gasmenge zum Trennen der einzelnen Fraktionen abzusaugen. Die beiden Gasabzugseinrichtungen 6, 9 erstrecken sich über die gesamte Breite des Gehäuses 2. Die Funktion der einzelnen Gasabsaugeinrichtungen wird weiter unten näher erläutert. Unterhalb des Endes 4' des Fördermittels 4 im unteren Bereich des Gehäuses 2 ist eine Gaseinblasdüse 5 angeordnet, die die einstellbaren und regelbaren notwendigen Gasmengen zum Trennen der einzelnen Materialfraktionen in das Gehäuse 2 hinein bläst. Die Gaseinblasdüse 5 erstreckt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel über die gesamte Breite des Fördermittels 4, um eine ausgewogene Effizienz der eingeblasenen Gasströmung zu erzielen. Unterhalb des Gehäuses 2 sind mindestens zwei Führungsbleche 19, 19' angeordnet, um die bereits getrennten Fraktionen jeweils in dafür vorgesehene Behältnisse oder auf weitere Fördermittel 15, 16 (hier nicht gezeigt) zu leiten. Zur Einstellung der weiter unten beschriebenen Scheitelwelle 7 ist seitlich am Gehäuse 2 ein Stellglied 20' angeordnet, das entlang einer Schiene 20 in gewissen Grenzen geführt wird.
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Die 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem Gehäuse 2, in dem verschiedene konstruktive Komponenten angeordnet sind. Dem Gehäuse 2 wird mit einem Fördermittel 4 ein primär heterogener Materialstrom 3 zugeführt, den es gilt, nach seinen spezifischen Dichten in leichte, mittelschwere und schwere Materialfraktionen zu trennen. Beim Eintritt des heterogenen Materialstroms 3 über das Fördermittel 4 in das Gehäuse 2 fallen infolge der Schwerkraft am Ende 4' des Fördermittels 4 die schweren Teilfraktionen 12 des heterogenen Materialstroms nahezu senkrecht herab, so dass dadurch bereits diese Teilfraktion 12 als Schwergut abgetrennt wird. Dabei durchdringt der aus der Gaseinblasdüse 5 ausströmende, in seiner Menge einstellbare Gasstrom 11 den vom Fördermittel 4 herab fallenden Materialstrom 3 und reißt dabei mindestens zwei Teil-Materialfraktionen 13, 14 mit, so dass mindestens diese beiden Teil-Materialfraktionen innerhalb des Gehäuses durch die resultierende Gesamtströmung weiter transportiert werden, etwa in Richtung kurz oberhalb der Sichtwelle 7, die als eine an den Stirnseiten geschlossene rotierende Trommel ausgebildet sein kann, bei der das Volumen innerhalb der Sichtwelle 7 sowohl in einen Unterdruck- als auch in einen Überdruckbereich aufgeteilt ist. Die Gaseinblasdüse 5 ist schwenkbar in allen Richtungen zu verstellen, so dass für unterschiedliche heterogene Materialströme verschiedene Richtungen eingestellt werden können. Somit werden die unterschiedlichen Teilfraktionen 13, 14 in eine vorbestimmte Richtung gelenkt, wodurch eine optimale Trennung der einzelnen Materialfraktionen in schwere 12 und mittelschwere 14 und leichte 13 Fraktionen ermöglicht wird. Dabei wird infolge der Trennwirkung der Sichtwelle 7 die mittelschwere Teilfraktion 14 abgetrennt und einem hier nicht gezeigten Fördermittel zugeführt. Dieser Trennvorgang erfolgt deshalb, weil die mittelschweren Teile im Allgemeinen eine kleinere Oberfläche aufweisen und dadurch stärker von der Schwerkraft und eventuell der möglichen Saugkraft der Sichtwelle 7 als von der Gasströmung erfasst werden. Die Sichtwelle 7 ist in ihrer Lage innerhalb des Gehäuses in jeder Richtung verstellbar, insbesondere in ihrer horizontalen und vertikalen Lage. Nach dem Trennvorgang in mittelschwere 14 und leichte 13 Teilfraktionen werden diese jedoch durch die Gasströmung 11 weiter mitgeführt und prallen auf ein Leitelement 17, das innerhalb des Gehäuses 2 verstellbar angeordnet ist. Im Bereich der Aufprallstelle 18 der hauptsächlich leichten 13 und teilweise mittelschweren 14 Fraktionen auf das Prallelement 17, ist oberhalb der Aufprallstelle 18 eine Gas-Materialaustrittseinrichtung 6 angeordnet, die einen Teil der eingeblasenen Gasmengen zusammen mit den leichten 13 Fraktionen absaugt, die in dieser Absaugströmung zunächst abgebremst und dann die aufwirbelnden leichten Fraktionen 13 mitgerissen und durch die Gas-Material-Abzugseinrichtung 6 abgeführt werden. Ebenfalls oberhalb des Endes 4' des Fördermittels 4, sowie oberhalb der Sichtwelle 7 ist zusätzlich zur ersten Gas-Material-Absaugeinrichtung 6 eine zweite Gas-Absaugeinrichtung 9 am Gehäuse 2 angeordnet, die hauptsächlich dazu dient, die Flugbahn der Gasströmungen innerhalb des Gehäuse 2 zu formen, so dass im Ergebnis eine wellenförmige Gesamtgasströmung resultiert, in der sich die mittelschweren 14 und leichten Materialfraktionen bewegen. Durch Einstellung und Regulierung der Verhältnisse der einzelnen Saugleistungen der Gas-Absaugeinrichtungen 6, 9 wird der Trennungsgrad der einzelnen Materialfraktionen maßgeblich eingestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zweite Gas-Absaugeinrichtung 9 in der gleichen Ebene wie die erste Gas-Material-Abzugseinrichtung 6 am Gehäuse 2 angeordnet, was jedoch nicht zwingend für die Funktion der Gesamtströmung ist. Die zweite Gas-Abzugseinrichtung 9 beeinflusst nicht nur die resultierende Gesamtströmung innerhalb des Gehäuses 2, sondern auch den Rest der Gasströmung aus dem Gehäuse 2. Infolge der Mehrfachtrennvorgänge innerhalb des Gehäuses 2 wird somit ein Trennungsgrad hoher Reinheit für großflächige leichte Materialfraktionen 13 von etwa 90 bis 100% erzielt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Materialstrom
- 4
- Fördermittel
- 4'
- Ende des Fördermittels
- 5
- Gaseinblasdüse
- 6
- erste Gas-Material-Abzugseinrichtung
- 7
- Sichtwelle
- 8
- Gehäuseöffnung
- 9
- zweite Gas-Abzugseinrichtung
- 10
- Revisionsklappe
- 11
- Gasströmung
- 12
- schwere Material-Teilfraktionen
- 13
- leichte Material-Teilfraktionen
- 14
- mittelschwere Material-Teilfraktionen
- 15
- Material-Aufnahmemittel (nicht gezeigt)
- 16
- Material-Aufnahmemittel (nicht gezeigt)
- 17
- Leitelement
- 18
- Aufprallstelle
- 19,
- Führungsblech
- 19'
- Führungsblech
- 20
- Führungsschiene
- 20'
- Stellglied
