DE102012014629A1 - Wirbelstromscheider zur kontaktlosen Separation von NE-Metallen und zur kontaktlosen Separation von Kupferkabeln und Edelstählen - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wirbelstromscheider zur kontaktlosen Separation von NE-Metallen und zur kontaktlosen Separation von Kupferkabeln und Edelstählen mit extrem hoher Durchlaufmenge des Sortiergutes und gleichzeitig niedrigeren Kosten durch Einsparung von Permanentmagnetmaterial bestehend aus Bestandteilen der „Seltenen Erden” bei deutlich verbesserter Effizienz. Auf einem Trägergestell (1) sind zwischen den Seitenträgern (8) die Umlenkrollen (2, 3) jeweils am Ende rechtsseitig und linksseitig angebracht. Der Antriebsstrang (9) befindet sich an einer der Umlenkrollen (2, 3), vorrangig an der linksseitigen Umlenkrolle (2). Auf diese ist ein herkömmliches Band (4) eingespannt. Am Ende der rechtsseitigen Umlenkrolle (3) ist eine variabel einstellbare Permanentmagnetanordnung oder eine Elektromagnetanordnung oder eine supraleitende Magnetanordnung nach 3–10 wie folgt angebracht.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wirbelstromscheider mit extrem hoher Durchlaufmenge des Sortiergutes und gleichzeitig niedrigeren Kosten durch Einsparung von Permanentmagnetmaterial bestehend aus Bestandteilen der „Seltenen Erden” bei deutlich verbesserter Effizienz.
- In bestehenden Wirbelstromscheidern werden am Ende eines Sortierbandes die Umlauftrommeln innenliegend mit Permanentmagneten bestückt.
- Neben Varianten in einfacher Form mit mitlaufender Trommel werden auch exzentrische Wirbelstromabscheider hergestellt. In den Umlauftrommeln müssen die Permanentmagnete über die gesamte Umlaufrichtung angeordnet werden, damit bei einer beliebigen Position des Sortiergutes eine Kraftwirkung ausgeübt wird. Im Regelfall erfährt das Sortiergut dabei eine Kraftwirkung, die zur Mitnahme des Sortiergutes über die Sortierschwelle führt.
- Diese Verfahren beinhaltet einer große Menge von Permanentmagnetmaterial oder eine Ausrichtung sehr leistungsfähiger Elektromagnete und das Sortiergut befindet sich im inhomogenen Feld mit zu hohen Abständen, welches zu Kompromissen bezüglich der Feldstärke und zu den Kosten führt.
- Der Wirbelstromscheider zur kontaktlosen Separation von NE-Metallen und zur kontaktlosen Separation von Kupferkabeln und Edelstählen versteht sich als Umkehrverfahren zu den herkömmlichen Wirbelstromscheidern. Die nötige Geschwindigkeit wird nicht durch eine rotierende Umlauftrommel, sondern durch die Erhöhung der Bandgeschwindigkeit erreicht.
- Gleichzeitig hat dies den Vorteil eines deutlich höheren Durchsatzes des Sortiergutes. Am Ende des Bandes ist eine Permanentmagnetlinie oder Elektromagnetlinie oder eine supraleitende Magnetlinie nahezu parallel zum Sortierband auf gleicher Ebene angeordnet.
- Die Nichteisenmetalle (Sortiergut) werden jetzt nicht mehr über eine bestehende Sortierschwelle gehoben, sondern im Umkehrverfahren extrem stark abgebremst. Die nicht zu sortierenden Materialien werden aufgrund der höheren Geschwindigkeit über die Sortierschwelle gehoben.
- Wird die Durchflutungsfläche des Magneten homogen gehalten und die Bedingung erfüllt, dass die Durchflutungsfläche mindestens einmal der gesamten Fläche des NE-Metalls entspricht, so wirken nur die materialspezifischen Eigenschaften der NE-Metalle in Hinblick auf Dichte und spezifischer Leitfähigkeit.
- Der Quotient aus Dichte und Leitfähigkeit unterscheidet sich bei allen NE-Metallen insbesondere Kupfer, Aluminium, Zink, Zinn, Messing (Kupfer/Zink) und Bronze (Kupfer/Zinn). Somit ist mit diesem Verfahren, siehe
11 , im Idealfall eine kontaktlose Buntmetalltrennung möglich. Zusätzlich ist auch eine Edelstahlseparation möglich, da auch hier die Dichte zur Leitfähigkeit ungünstig ist und bisher diese nicht von gängigen Wirbelstromscheidern erfasst wurden. Edelstähle sind in der Regel nichtmagnetisch. - Zweitens ist durch Erhöhung der magnetische Induktion eine kontaktlose Separation von Kupferkabeln und Elektronikplatinen möglich.
- Die Feldstärken können so stark gewählt werden, dass auch zerkleinerte Kupferkabelabschnitte mittels dem Wirbelstromverfahren separiert werden können. Selbst kupferbeschichtete Elektronikplatinen mit 0,035 mm Kupferfolien können separiert werden.
- Funktionsbeschreibung
- Der hier beschriebene Wirbelstromscheider wird anhand eines Konstruktionsbeispiels nach den
1 und2 erklärt, in dem die Mindestbedingungen definiert sind. Vorzugsweise wird dieser mit einer Permanentmagnetanordnung ausgeführt. - Auf einem Trägergestell (
1 ) sind zwischen den Seitenträgern (8 ) die Umlenkrollen (2 ,3 ) jeweils am Ende rechtsseitig und linksseitig angebracht. Der Antriebsstrang (9 ) befindet sich an einer der Umlenkrollen (2 ,3 ), vorrangig an der linksseitigen Umlenkrolle (2 ). Auf diese ist ein herkömmliches Band (4 ) eingespannt. - Am Ende der rechtsseitigen Umlenkrolle (
3 ) ist eine variabel einstellbare Permanentmagnetanordnung oder eine Elektromagnetanordnung oder eine supraleitende Magnetanordnung nach den3 –10 wie folgt angebracht. - Die
3 zeigt die Magnetisierungsrichtung um 90 Grad zur Laufrichtung,4 zeigt nebeneinander liegende Polpaare mit Feldkopplung (10 ) parallel zur Laufrichtung,5 zeigt nebeneinander liegende Polpaare mit Feldkopplung (11 ) und Polpatten.6 zeigt den Durchtritt der Laufrichtung des Sortiergutes durch die gegenüberliegende Magnetpaare.10 ergänzt diese durch die Feldkopplung (14 ) und7 durch einen geschlossenen Feldkopplungsring (12 ).8 /9 zeigt die Feldkopplung (13 ) mit Feldlinien in zwei Richtungen. - Die Varianten der
3 –10 der Magnetanordnung sind sowohl in der Höhe als auch im Winkel mechanisch oder motorisch einstellbar. Vorzugsweise mit Schritt- oder Servotechnik und gesteuert mit einem Zentralcomputer (6 ) mit visueller Darstellung (6 ). - Das Permanentmagnetmaterial ist vorzugsweise Neodymium o. Samarium Cobalt.
Bezeichnungsliste Figur Index Beschreibung 1 1 Trägergestell 2 Umlenkrolle linksseitig mit Antriebsstrang 3 Umlenkrolle rechtsseitig 4 Band 5 Schaltschrank 6 Display, Touchscreen oder Bedienfeld 7 Entscheiderschwelle 8 Seitenträger 9 Antrieb 2 1 Trägergestell 2 Umlenkrolle linksseitig mit Antriebsstrang 3 Umlenkrolle rechtsseitig 4 Band 5 Schaltschrank 6 Display, Touchscreen oder Bedienfeld 7 Entscheiderschwelle 8 Seitenträger 9 Antrieb 4 10 Feldkopplung 5 11 Feldkopplung 7 12 Feldkopplungsring 8 13 Feldkopplung 9 13 Feldkopplung 10 14 Feldkopplung
Claims (13)
- Sortierverfahren zur kontaktlosen Separation von Nichteisenmetallen aus einem Abfallstrom (Recycling), vorzugsweise Aluminium, Kupfer, Zink, Zinn, Messing und Bronze.
- Sortierverfahren zur kontaktlosen Separation von Kupferkabeln/Kupferkabelabschnitten und Elektronikplatinen aus einem Abfallstrom (Recycling).
- Sortierverfahren zur kontaktlosen Separation von Edelstählen aus einem Abfallstrom (Recycling).
- Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet ist, dass am Ende des Bandes ein Trägerarm zur Aufnahme der Permanentmagnetlinie oder einer Elektromagnetlinie oder einer supraleitende Magnetlinie nach
3 –10 angebracht ist. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Permanentrnagnetlinie oder eine Elektromagnetlinie oder eine supraleitende Magnetlinie mechanisch oder motorisch in Höhe und/oder Winkel einstellbar ist.
- Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
3 die Magnetisierungsrichtung des Magnetes um 90 Grad zur Laufrichtung des Sortiergutes angeordnet ist. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
4 nebeneinander liegende Polpaare mit Feldkopplung (10 ) parallel zur Laufrichtung des Sortiergutes besitzen. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
5 nebeneinanderliegende Polpaare mit Feldkopplung (11 ) und Polplatten zur Laufrichtung des Sortiergutes besitzen. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
6 die Laufrichtung des Sortiergutes durch die gegenüberliegenden Magnetpaare hindurch tritt. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
10 die Laufrichtung des Sortiergutes durch die gegenüberliegenden Magnetpaare hindurch tritt und eine Feldkopplung (14 ) besitzt. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
7 die Laufrichtung des Sortiergutes durch die gegenüberliegenden Magnetpaare hindurch tritt und einen geschlossenen Feldkopplungsring (12 ) besitzt. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass nach
8 /9 die Laufrichtung des Sortiergutes durch die gegenüberliegenden Magnetpaare hindurch tritt und die Feldlinien über die Feldkopplung (13 ) in zwei um 180 Grad versetzte Richtungen laufen. - Sortierverfahren nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet ist, dass aus alle
3 –10 bestehende Permanentmagnete aus Neodymium oder Samarium Cobalt bestehen.
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Publications (1)
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