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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Waschen von insbesondere kleinstückigem Material.
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Auf dem Gebiet des Recyclings z. B. von Kunststoffen ist es nach dem Stand der Technik bekannt, solches Material einer intensiven Wäsche zu unterziehen, um Verschmutzungen und vergleichbare Fremdpartikel von dem Material zu entfernen. Zu diesem Zweck sind herkömmliche Vorwascheinrichtungen, z. B. sogenannte Vorwaschschnecken, bekannt, in denen das Material einem Wasserbad ausgesetzt ist und durch eine Förderschnecke aus dem Wasserbad heraus dann zu weiteren Bearbeitungsstationen gefördert wird. Solche Vorwascheinrichtungen unterliegen dem Nachteil, dass keine ausreichende Benetzung des Materials mit Wasser auftreten kann, z. B. bei einer Klumpen bildung von Material-Partikeln. Für diesen Fall ist dann ein umfassendes Reinigen des Materials nicht gewährleistet. Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen Vorwascheinrichtungen besteht darin, dass Steine oder dergleichen nicht hinreichend aus dem Material entfernt werden, so dass in anschließenden Bearbeitungsstationen von solchen Steinen erhebliche Schäden und Verschleisserscheinungen hervorgerufen werden.
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Aus
EP 2 709 774 B1 ist eine Vorrichtung zum Vorwaschen zerkleinerter Kunststoffteile bekannt, die einen Waschbereich mit einer zugehörigen Waschkammer aufweist. Hierbei ist die Waschkammer als ein nach oben offener Behälter ausgebildet, in dem das zu waschende Material durch eine Förderschnecke als Schwimmfraktion hindurchgefördert wird. Diese Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgelegt, dass Gutmaterial in Form einer Schwimmfraktion gewonnen wird, welches in der Waschkammer entsprechend aufschwimmt und darin nicht nach unten absinkt. Dies kann zur Folge haben, dass Kunststoff-Partikel mit einer Dichte >1 in der Waschkammer nach unten absinken und dann nicht als Gutmaterial gewonnen werden.
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Ein umfassendes Reinigen und Waschen von verunreinigtem Kunststoffmaterial ist auf dem Gebiet des Kunststoffrecyclings von großer Bedeutung, um eine strömungsfreie Weiterverarbeitung dieses Kunststoffmaterials sicherzustellen. In diesem Zusammenhang ist wichtig, dass insbesondere Steine oder dergleichen frühzeitig aus dem Kunststoffmaterial entfernt werden, um eine Schädigung und einen übermäßigen Verschleiß von Maschinenkomponenten zu verhindern.
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Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Waschen von insbesondere kleinstückigem Material zu schaffen, mit der eine Reinigung von verunreinigtem kleinstückigem Material intensiviert wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dient zum Waschen von insbesondere kleinstückigem Material, und umfasst eine Waschsektion mit zumindest einem länglichen geschlossenen Körper, der einen Innenraum mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung für das zu waschende Material aufweist, wobei zumindest an der Unterseite des Körpers ein unterer Siebbereich ausgebildet ist, durch den Verschmutzungen, die von dem Material beim Waschen gelöst werden, hindurchtreten können. Die Vorrichtung umfasst weiters Transportmittel zum Fördern des zu waschenden Materials durch den Innenraum des Körpers von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung, eine Austragsektion, von der das gewaschene Material aus der Vorrichtung heraus wegtransportiert werden kann, wobei die Auslassöffnung des Körpers in die Austragsektion mündet, und Pegelhaltungsmittel, durch die der Innenraum des Körpers im Betrieb der Vorrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt ist.
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Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass in dem Innenraum des Körpers der Waschsektion permanent ein Flüssigkeitspegel gehalten wird und dadurch das zu waschende Material in dem Körper permanent mit der Reinigungsflüssigkeit benetzt wird. Hieraus resultiert eine intensive Wechselwirkung zwischen dem Material und der Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise entlang der gesamten Länge des Körpers. In Verbindung mit einem Fördern des Materials mittels der Transportmittel durch den Innenraum des Körpers entlang dessen Längsachse, d. h. in axialer Richtung, ergibt sich dann ein intensives Waschen des Materials, wobei Verschmutzungen oder dergleichen, die von dem Material während des Transports durch den Innenraum des Körpers gelöst werden, durch den unteren Siebbereich aus dem Körper herausgelangen können. Diesbezüglich versteht sich, dass eine Lochweite des Siebbereichs ausreichend groß bemessen ist, so dass die besagten Verschmutzungen einschließlich kleinerer Steine oder dergleichen dort hindurchgelangen können. Ein intensives Reinigen und Waschen des Materials innerhalb der Waschsektion ist auch dadurch gewährleistet, dass der Körper, in einer Ebene quer zu seiner Längsrichtung, in Umfangsrichtung geschlossen ist. In dieser Weise sind auch höhere Drehzahlen in Bezug auf die Transportmittel, sofern diese rotierbar ausgestaltet sind, möglich, ohne dass dabei das Material aus dem geschlossenen Körper in radialer Richtung herausgeschleudert wird.
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Es darf darauf hingewiesen werden, dass es sich bei der Reinigungsflüssigkeit um Wasser, Waschbenzin oder eine sonstige Flüssigkeit oder Mischungen von Flüssigkeiten handeln kann, die sich zum Waschen des Materials eignen. Jedenfalls ist für die vorliegende Erfindung von Bedeutung, dass sich in dem Körper der Waschsektion ein permanter Pegel für die Reinigungsflüssigkeit einstellt, wodurch eine Benetzung mit dem zu waschenden Material gewährleistet ist. Nachstehend wird die Reinigungsflüssigkeit zur Vereinfachung stets als Wasser bezeichnet, ohne dass hierin eine Einschränkung nur auf das Medium Wasser zu verstehen ist.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Pegelhaltungsmittel in Form eines mit Wasser gefüllten Tankbehälters ausgebildet sein, wobei der Körper in einem solchen Tankbehälter aufgenommen ist. Hierbei kann der Körper vollständig in das Wasserbad des Tankbehälters eingetaucht sein. Zweckmäßigerweise kann an einer Oberseite des Tankbehälters ein Deckel vorgesehen sein, mit dem ein Verschließen des Tankbehälters möglich ist. Hierdurch wird verhindert, dass Wasser oder aufschwimmende Verunreinigungen aus dem Tankbehälter unbeabsichtigt herausgelangen und die Aufstandsfläche angrenzend an die Vorrichtung verunreinigen.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, den Innenraum des Körpers ausreichend dicht und dabei die Pegelhaltungsmittel derart auszubilden, dass der Innenraum des Körpers im Betrieb der Vorrichtung zumindest teilweise mit einer Reinigungsflüssigkeit bzw. mit Wasser gefüllt ist, ohne dass dabei ein Tankbehälter, in dem der Körper aufgenommen ist, erforderlich ist. Hierdurch ist eine vereinfachte Konstruktion der Vorrichtung möglich, in Verbindung mit einer geringeren notwendigen Menge für den Wasserhaushalt bzw. die Menge an benötigter Reinigungsflüssigkeit.
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Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Verschmutzungen wie vorstehend erläutert durch den unteren Siebbereich des Körpers in der Waschsektion nach unten absinken. Diesbezüglich kann der Tankbehälter in seinem Bodenbereich Austragmittel aufweisen, mit denen abgesunkene Verschmutzungen oder Schwerstoffe aus dem Tankbehälter geeignet entfernt werden können. Bei solchen Austragmitteln kann es sich um Kratzkettenförderer, Förderschnecken oder dergleichen handeln.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann an einer Oberseite des Körpers zumindest ein oberer Siebbereich ausgebildet sein, durch den Verschmutzungen, die von dem Material beim Waschen gelöst werden, hindurchtreten und in der in dem Tankbehälter aufgenommenen Reinigungsflüssigkeit aufschwimmen können. Somit ist es möglich, dass während eines Transports des Materials durch den Körper hindurch Verschmutzungen nicht nur an der Unterseite des Körpers, nämlich an dessen unterem Siebbereich, sondern auch an der Oberseite durch den oberen Siebbereich austreten können. In gleicher Weise wie beim unteren Siebbereich versteht sich bezüglich des oberen Siebbereichs, dass deren Lochweite ausreichend groß bemessen ist, um das Hindurchtreten von Verschmutzungen einschließlich kleinerer Steine zu ermöglichen. Die Ausbildung des oberen Siebbereichs an der Oberseite des Körpers hat den weiteren Vorteil, dass insbesondere bei großen Drehzahlen der Transportmittel, wenn diese in Form eines koaxial innerhalb des Körpers drehbar aufgenommenen Rotors ausgebildet sind, das Material in dem Innenraum des Körpers großen radialen Beschleunigungen unterworfen wird und hierdurch Verschmutzungen, die von dem Material gelöst werden, dann sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite durch die Siebbereiche nach außen herausgeschleudert werden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann ein Siebbereich, nämlich an der Unterseite und/oder an der Oberseite des Körpers, in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des Körpers als halbkreisförmiger Siebkorb ausgebildet sein. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn sich ein solcher Siebkorb in Längsrichtung des Körpers erstreckt, und vorzugsweise in der gesamten Längsrichtung des Körpers ausgebildet ist. Entsprechend ist gewährleistet, dass Verschmutzungen an der Unterseite und/oder an der Oberseite des Körpers durch einen solchen Siebkorb entlang der gesamten Länge des Körpers austreten können.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Körper in der Waschsektion durch zwei halbkreisförmige Siebkörbe ausgebildet sein. Dies hat zur Folge, dass der Körper an seiner Unterseite und Oberseite jeweils einen Siebbereich aufweist, mit den vorstehend bereits genannten Vorteilen.
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In Bezug auf die Merkmale „unterer Siebbereich” und „oberer Siebbereich” darf darauf hingewiesen werden, dass diese Siebbereiche – ihrer Bezeichnung entsprechend – jeweils an der Unterseite bzw. Oberseite des Körpers ausgebildet sind, jedoch hierbei in ihrer Ausgestaltung übereinstimmen können. Beispielsweise ist es möglich, dass der Körper einen oberen und einen unteren Siebbereich aufweist, wobei diese Siebbereiche jeweils durch identische halbkreisförmige Siebkörbe ausgebildet sind, woraus sich für den Körper eine zylindrische Form ergibt. Die Lochweite dieser Siebkörbe bzw. Siebbereiche ist auf die Beschaffenheit des zu waschenden Materials angepasst und derart gewählt, dass einerseits möglichst wenige Partikel des zu waschenden Materials, andererseits möglichst viele Partikel an Verschmutzungen oder dergleichen durch die Löcher der Siebbereiche bzw. -körbe hindurchtreten können. Entsprechend können Kunststoff-Partikel, die dem zu waschenden Gutmaterial zuzurechnen sind, nicht durch die Löcher der Siebbereiche bzw. -körbe hindurchtreten.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Einlassöffnung und die Auslassöffnung jeweils an den bzw. durch die Stirnseiten des länglichen Körpers gebildet sein. Hierdurch ist automatisch ein großer Querschnitt für diese Öffnungen gewährleistet, was einen entsprechend großen Durchsatz für das zu reinigende Material ermöglicht.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Transportmittel einen Rotor aufweisen, der innerhalb des Körpers koaxial dazu und drehbar aufgenommen ist. In diesem Zusammenhang darf darauf hingewiesen werden, dass der längliche Körper, in Bezug auf eine Ebene quer zu seiner Längsachse, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist, beispielsweise in Form eines Zylinders oder in Form eines Kegels. Dies ermöglicht ein intensives Umwälzen des Materials innerhalb des Innenraums des Körpers durch den Rotor, was zu einer intensiven Waschwirkung des Materials führt.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Transportmittel mehrere Leitbleche umfassen, die an der Innenwandung des Körpers vorgesehen und derart angeordnet sind, dass sie mit einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Körpers einen Winkel einschliessen. Dieser Winkel zur Anstellung der Leitbleche kann z. B. aus einem Bereich von etwa 5°–45° gewählt sein. Hierbei kann weiters vorgesehen sein, dass an einer Außenumfangsfläche des Rotors zumindest ein Steg angebracht ist, der sich in Längsrichtung des Rotors erstreckt. Zweckmäßigerweise können an der Außenumfangsfläche des Rotors auch eine Mehrzahl von Stegen angebracht sein. Bei einer Drehung des Rotors um seine Längsachse wird das Material durch die Stege radial nach außen zwangsgefördert, wobei eine axiale Förderung des Materials in Längsrichtung des Körpers dann durch die Mehrzahl von Leitblechen gewährleistet wird, die wie erläutert in einem Winkel schräg zu einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Körpers angestellt sind. Somit werden bei dieser Ausführungsform die Transportmittel in der Waschsektion durch den innerhalb des Körpers drehbar aufgenommenen Rotor und die Mehrzahl der an der Innenwandung des Körpers vorgesehenen Leitbleche ausgebildet, wobei ein Transport des Materials durch den geschlossenen Körper entlang dessen Längsrichtung durch die Wechselwirkung zwischen dem drehenden Rotor und den Leitblechen gewährleistet ist.
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Die vorstehend genannte mögliche Ausgestaltung des Rotors mit einer Mehrzahl von Stegen, die sich in Längsrichtung des Rotors erstrecken, hat im Vergleich zu herkömmlich bekannten Förderschnecken den Vorteil einer preiswerteren Herstellung und führt deshalb zu einer Kostenersparnis. Des Weiteren lassen sich solche Stege im Fall einer Beschädigung leichter und mit weniger Aufwand reparieren oder austauschen.
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In Bezug auf die Leitbleche, die an der Innenwandung des Körpers vorgesehen sind, kann es genügen, wenn sich diese Leitbleche nicht vollständig in Umfangsrichtung des Körpers erstrecken, sondern sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Körpers lediglich über einen vorbestimmten Winkelbereich erstrecken, der beispielsweise zwischen 45° und 180° liegt. Eine solche Ausgestaltung von Leitblechen ist für ein gewünschtes Fördern und Transportieren des Materials innerhalb des Innenraums des Körpers in dessen Längsrichtung ausreichend und führt zu einer preiswerteren Herstellung des Körpers.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können an der Innenwandung des Körpers Leitstege angebracht sein, die sich parallel zur Längsachse des Körpers erstrecken. Diesbezüglich ist von Vorteil, wenn solche Leitstege, in Bezug auf eine Ebene quer zur Längsachse des Körpers, in einem Winkelbereich vorgesehen sind, der beispielsweise 5°–90° betragen kann. Eine radiale Höhe dieser Leitstege ausgehend von der Innenwandung des Körpers ist derart bemessen, dass die Leitstege keinen Kontakt zum Rotor und den daran angebrachten Stegen haben. Die Funktion der Leitstege besteht in Wechselwirkung mit den Stegen bei drehendem Rotor darin, dass eine Klumpenbildung der Partikel des zu waschenden Materials verhindert wird, weil das Material beim Drehen des Rotors in Folge von Scherwirkung auseinandergerissen wird.
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Bei einem Betrieb der Vorrichtung können insbesondere für den Fall, dass an einer Oberseite des Körpers zumindest auch ein oberer Siebbereich ausgebildet ist, Verschmutzungen oder dergleichen auch durch diesen oberen Siebbereich austreten, und ggf. dann in dem Wasser gefüllten Tankbehälter aufschwimmen. Für diesen Fall ist es zweckmäßig, wenn der Tankbehälter eine Eindüsung und einen vorzugsweise in Nähe der Einlassöffnung des Körpers angeordneten Flüssigkeitsauslass aufweist. Durch die Eindüsung kann eine Strömung in dem Tankbehälter in Richtung des Wasserauslasses erzeugt werden, z. B. durch Druckluft oder Wasser, so dass aufgeschwommene Verschmutzungen durch den Flüssigkeitsauslass ausgetragen werden können. In dieser Weise wird wirkungsvoll verhindert, dass sich an der Oberfläche der in dem Tankbehälter aufgenommenen Flüssigkeit eine übermäßig große Menge an Verschmutzungen ansammelt. Ein steter und regelmäßiger Abtransport der Verschmutzungen durch den Flüssigkeitsauslass gewährleistet einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung auch über längere Zeit und mit großem Durchsatz.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Waschsektion eine Abscheidesektion vorgelagert sein, die mit der Einlassöffnung der Waschsektion in Fluidverbindung steht. In gleicher Weise wie die Waschsektion ist hierbei die Abscheidesektion durch Pegelhaltungsmittel zumindest teilweise mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt. Die Abscheidesektion ist mit einer Materialaufgabe für das zu waschende Material verbunden, so dass in dem Material enthaltene Schwerstoffe, nachdem das Material durch die Materialaufgabe in die Vorrichtung gelangt ist, in der Abscheidesektion von dem Material durch Schwerkraft separiert werden und in der Reinigungsflüssigkeit nach unten absinken. Eine solche Abscheidesektion führt insbesondere zu dem Vorteil, dass Steine oder vergleichbare Verschmutzungen, die in dem Material enthalten sein können, bereits vor der eigentlichen Waschsektion aus dem Material entfernt werden können. In dieser Weise ist es möglich, die Lochweite der Siebbereiche des Körpers in der Waschsektion geeignet klein zu wählen, weil größere Steine oder dergleichen bereits in der Abscheidesektion aus dem Material entfernt werden.
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Bezüglich der Reinigungsflüssigkeit für die Abscheidesektion gilt das gleiche wie für die Waschsektion, nämlich dass es sich hierbei vorzugsweise um Wasser, oder um Waschbenzin oder eine andere geeignete Flüssigkeit oder Mischung von Flüssigkeiten handeln kann. Zwecks Vereinfachung der nachfolgenden Diskussion wird die Reinigungsflüssigkeit für die Abscheidesektion stets als Wasser bezeichnet, ohne hierin eine Einschränkung zu verstehen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Pegelhaltungsmittel für den Körper der Waschsektion und die Pegelhaltungsmittel für den Abscheidebereich als gemeinsamer Tankbehälter ausgebildet sein. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Gesamtkonstruktion der Vorrichtung, mit einer entsprechend robusten Ausführung des Tankbehälters, der dann auch einen gleichmäßigen Pegelstand für die Reinigungsflüssigkeit bzw. Wasser sowohl in der Waschsektion als auch in der Abscheidesektion gewährleistet.
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Im Hinblick darauf, dass zu waschendes Material, nachdem es durch die Materialaufgabe in die Abscheidesektion gelangt ist, störungsfrei und mit großem Durchsatz in die daran anschließende Waschsektion gelangt, kann nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Fördereinrichtung vorgesehen sein, die die Abscheidesektion durchsetzt und das Material innerhalb der Abscheidesektion in Richtung der Einlassöffnung der Waschsektion fördert. Zweckmäßigerweise sind hierbei an einer Außenumfangsfläche dieser Fördereinrichtung Schneckengänge ausgebildet, durch die das Material bei einer Rotation der Fördereinrichtung in Richtung der Einlassöffnung der Waschsektion gefördert werden kann. Zwecks einer weiteren maschinenbaulichen Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung und der innerhalb des Körpers der Waschsektion aufgenommene Rotor miteinander verbunden sind, wobei die Fördereinrichtung und der Rotor auch einstückig ausgebildet sein können.
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In Bezug auf eine Materialaufgabe, durch die zu waschendes Material in die Vorrichtung hineingelangt, darf darauf hingewiesen werden, dass eine solche Materialaufgabe auch ohne die vorstehend genannte Abscheidesektion vorgesehen sein kann. Für diesen Fall führt dann die Materialaufgabe direkt zu der Einlassöffnung des Körpers. Die Lochweite der Siebbereiche des Körpers kann für diesen Fall geringfügig größer ausgebildet sein, so dass auch Steine oder dergleichen mit größerem Durchmesser durch die Siebbereiche hindurchtreten können.
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Für die Austragsektion und/oder die Materialaufgabe der Vorrichtung ist es möglich, geeignete Fördereinrichtungen vorzusehen, mit denen Material aus der Austragsektion heraus bzw. in die Materialaufgabe hinein gefördert werden kann. Hierdurch ist ein vollautomatischer Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit großem Durchsatz gewährleistet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können innerhalb der Waschsektion zwei längliche Körper vorgesehen sein, die zueinander parallel angeordnet sind und jeweils in die Austragsektion der Vorrichtung münden. In dieser Weise ist es möglich, den Durchsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft zu vergrößern, wobei die Abscheidesektion und die damit verbundene Materialaufgabe geeignet groß ausgebildet sind, um eine ausreichende Menge an Material zu den beiden länglichen Körpern fördern zu können.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt, und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine – teilweise freigeschnittene – Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine Perspektivansicht der Vorrichtung von 1, wobei zur Vereinfachung eine vordere Abdeckplatte nicht gezeigt ist,
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3, 4 jeweils eine Querschnittsansicht, eine Stirnseitenansicht und eine Perspektivansicht eines halbkreisförmigen Siebkörpers, zur Verwendung für die Vorrichtung von 1,
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5 eine Perspektivansicht eines Rotors für die Vorrichtung von 1,
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6 eine Querschnittsansicht der Vorrichtung von 1, und
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7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von 1.
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Die 1 und 2 zeigen eine Seitenansicht bzw. eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, die zum Waschen von insbesondere kleinstückigem Material dient. Bei diesem Material kann es sich um verunreinigtes Kunststoffmaterial handeln, beispielsweise eine Mischung aus verschiedenen Kunststofffolien bzw. -schnipseln. Bezüglich der Perspektivansicht von 2 darf darauf hingewiesen werden, dass hierin eine im Bildvordergrund befindliche Abdeckplatte zur Vereinfachung nicht gezeigt ist. Das zu waschende Material wird über eine Materialaufgabe 2 in die Vorrichtung 1 eingebracht und anschließend in der Vorrichtung 1 einer weiteren Bearbeitung unterzogen. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Rahmengestell 4, an dem die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 angebracht sind, wie nachstehend im Detail erläutert.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Waschsektion 10 mit zumindest einem länglichen geschlossenen Körper 12, der einen Innenraum 14 (6) mit einer Einlassöffnung 16 und einer Auslassöffnung 17 für das zu waschende Material aufweist. Der Körper 12 kann aus zwei halbkreisförmigen Siebkörben 18 ausgebildet sein, wobei 3 und 4 solche Siebkörbe jeweils in einer Querschnittsansicht, einer Stirnseitenansicht und einer Perspektivansicht darstellen. Hieraus folgt, dass der Körper 12 in Form eines länglichen Zylinders ausgebildet sein kann. Für die nachfolgende Beschreibung wird somit der Körper stets als Zylinder 12 bezeichnet, ohne dass darin eine Einschränkung des Körpers auf diese Formgebung zu sehen ist.
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Die Einlassöffnung 16 und die Auslassöffnung 17 des Zylinders 12 werden durch dessen offene Stirnseiten gebildet, und gewährleisten somit einen großen Öffnungsquerschnitt und dadurch einen größtmöglichen Durchsatz durch den Zylinder 12.
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Ein Siebkorb 18, der für den Zylinder 12 verwendet wird, weist in seiner Wandung eine Vielzahl von Löchern 18L (vgl. 3) auf. Hierbei ist ein Durchmesser bzw. eine Lochweite dieser Löcher 18L ausreichend groß bemessen, so dass ein Hindurchtreten von Verschmutzungen oder ähnlichen Partikeln möglich ist. In der 3 sind zwecks einer Vereinfachung nur einige der Löcher 18L mit Bezugslinien angedeutet.
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3 veranschaulicht in seiner oberen Darstellung weiters, dass der Zylinder 12 eine Mehrzahl von Leitblechen 24 aufweist, die an der Innenwandung 25 eines Siebkorbes 18 vorgesehen sind und jeweils mit einer Ebene E, die senkrecht zur Längsachse L des Körpers verläuft, einen Winkel α einschliessen. Die Leitbleche 24 ragen nach innen in den Innenraum 14 des Zylinders 12 hinein, wobei die Stege 23 des Rotors 22 von den Leitblechen 24 beabstandet sind und beim Drehen des Rotors 22 daran vorbeistreichen.
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4 veranschaulicht einen Siebkorb nach einer weiteren möglichen Ausführungsform, bei dem an dessen Innenwandung 25 eine Mehrzahl von Leitstegen 26 angebracht sind, die parallel zur Längsachse L des Siebkorbs 18 verlaufen. Der Siebkorb 18 gemäß 4 kann in gleicher Weise wie der Siebkorb 18 gemäß 3 eine Mehrzahl von Löchern 18L aufweisen, wobei diese Löcher 18L zur Vereinfachung in der 4 nicht gezeigt sind.
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Innerhalb des Zylinders 12 sind Transportmittel vorgesehen, mit denen ein Fördern des durch die Materialaufgabe 2 in die Vorrichtung 1 eingefüllten Materials durch den Innenraum 14 des Zylinders 12 gewährleistet ist, nämlich von dessen Einlassöffnung 16 bis zur Auslassöffnung 17. Diese Transportmittel werden nachfolgend noch im Detail erläutert.
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An die Auslassöffnung 17 des Zylinders 12 schließt sich eine Austragsektion 28 an. Durch an sich bekannte Fördermittel, die in 2 vereinfacht durch den Pfeil „29” angedeutet sind und bei denen es sich um Förderschnecken, Raupenbänder oder dergleichen handeln kann, ist ein Herausfordern des gewaschenen Materials aus der Austragsektion 28 in Richtung nachfolgender Bearbeitungsstationen gewährleistet.
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Die Vorrichtung 1 umfasst Pegelhaltungsmittel 30, nämlich in Form eines Tankbehälters 32, in dem der Zylinder 12 vollständig aufgenommen ist. Der Tankbehälter 32 ist mit Wasser oder einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt, nachstehend und ohne Einschränkung vereinfacht nur als Wasser bezeichnet. Ein zugehöriger Flüssigkeitspegel ist in 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet und mit „34” bezeichnet. Es ist zu erkennen, dass der Zylinder 12 sich vollständig unter Wasser befindet, und dadurch auch der Innenraum 14 des Zylinders 12 vollständig mit Wasser gefüllt ist.
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Die Transportmittel zum Fördern des Materials durch den Zylinder 12 hindurch umfassen einen Rotor 22, der in 5 in Perspektivansicht gezeigt ist. In Längsrichtung des Rotors 22 sind eine Mehrzahl von Stegen 23 angebracht, die jeweils parallel zur Längsachse L des Rotors 22 verlaufen und radial nach außen weisen. Der Rotor 22 ist innerhalb des Zylinders 12 drehbar und koaxial dazu aufgenommen. Eine Lagerung des Rotors 22 an dem Rahmengestell 4 erfolgt durch stirnseitige Lagerzapfen 6 (1). Ein Drehen des Rotors 22 um seine Längsachse L ist durch einen Motor 8 gewährleistet, der über geeignete Antriebsmittel 9, z. B. Kette oder Zahnriemen, mit dem Rotor 22 verbunden ist. Motor 8 und Antriebsmittel 9 zählen als solche zum Stand der Technik und bedürfen deshalb keiner weiteren Erläuterung.
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6 zeigt eine Querschnittsansicht durch die Vorrichtung 1 und den Zylinder 12. Der Siebkorb 18 an der Oberseite des Zylinders 12 weist an seiner Innenwandung 25 wie vorstehend erläutert die Mehrzahl von Leitblechen 24 auf, an denen die Stege 23 des Rotors 22 bei dessen Drehung um die Längsachse L vorbeistreichen. Die Leitbleche 24 sind an dem oberen Siebkorb 18 in einem Winkelbereich von etwa 150° ausgebildet, bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Längsrichtung L des Zylinders 12. An der Innenwandung 25 des Siebkorbs 18 an der Unterseite des Zylinders 12 sind die Leitstege 26 ausgebildet, die jeweils parallel zur Längsachse des Siebkorbs 18 verlaufen. Der Zweck dieser Leitstege 26 ist nachstehend noch im Detail erläutert.
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Der Zylinder 12 kann durch Verwendung der Siebkörbe 18 gemäß 3 und gemäß 4 gebildet werden, wobei beispielsweise der Siebkorb 18 gemäß 3 an der Oberseite des Zylinders 12 und der Siebkorb gemäß 4 an der Unterseite des Zylinders 12, jeweils bezogen auf eine Ebene quer zur Längsachse L des Zylinders 12, angeordnet sind. Hierdurch ergeben sich für den Zylinder 12 an seiner Unterseite ein unterer Siebbereich 20 und an seiner Oberseite ein oberer Siebbereich 21 (6). Durch diese Siebbereiche, bzw. die einzelnen Löcher 18L der zugehörigen Siebkörbe 18, können Verschmutzungen hindurchtreten, die von dem Material beim Waschen gelöst werden.
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Die Vorrichtung 1 umfasst weiters eine erste Eindüsung 36 (2), nämlich in Form einer Mehrzahl von Düsen, die an dem Rahmengestell 4 oberhalb des Zylinders 12 und angrenzend an dessen Auslassöffnung 17 vorgesehen sind. Der Tankbehälter 32 weist einen Flüssigkeitsauslass 38 auf. Falls ein Fluid, z. B. Druckluft oder Wasser, durch die erste Eindüsung 36 bzw. deren zugehörigen Düsen in den Tankbehälter 32 eingeleitet wird, wird in dem Tankbehälter 32, vorzugsweise an einer Oberfläche des darin befindlichen Wassers, eine Strömung erzeugt, nämlich in Richtung des Flüssigkeitsauslasses 38.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Abscheidesektion 40, die der Waschsektion 10 vorgelagert ist. Die Abscheidesektion 40 dient zu dem Zweck, dass darin Schwerstoffe, z. B. Steine oder dergleichen, von dem Material, welches in die Materialaufgabe 2 eingefüllt wird und von dort in die Abscheidesektion 40 gelangt, gelöst werden und nach unten sinken können. Die Abscheidesektion 40 ist in gleicher Weise wie die Waschsektion 10 mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt, z. B. mit Wasser, und ist hierbei Teil des Tankbehälters 32. Die Abscheidesektion 40 wird von einer Fördereinrichtung 42 durchsetzt, mittels der das Material innerhalb der Abscheidesektion 40 in Richtung der Einlassöffnung 16 der Waschsektion 10 bzw. des Zylinders 12 gefördert wird.
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Die Darstellung von 5 verdeutlicht, dass die Fördereinrichtung 42 einstückig mit dem Rotor 22 ausgebildet ist, wobei die Fördereinrichtung 42 im Bereich der Abscheidesektion eine Mehrzahl von Schneckengängen 44 aufweist. Bei einer Drehung des Rotors 22 um seine Längsachse LR ist durch diese Schneckengänge 44 gewährleistet, dass Material von der Abscheidesektion 40 durch die Einlassöffnung 16 hinein in den Innenraum 14 des Zylinders 12 gelangt. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 und verdeutlicht nochmals, dass die Abscheidesektion 40 wie erläutert der Waschsektion 10 vorgelagert ist.
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Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
Zu waschendes Material wird durch die Materialaufgabe 2 in die Vorrichtung 1 eingebracht. Dies kann auch vollautomatisch geschehen, z. B. über an sich bekannte Fördermittel, die das Material zu der Materialaufgabe 2 transportieren. Solche Fördermittel sind an sich bekannt und deshalb in der Zeichnung nicht näher erläutert.
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Im Betrieb der Vorrichtung 1 wird der Rotor 22 durch den Motor 8 in Rotation versetzt. In Abhängigkeit des zu waschenden Materials und dessen Verschmutzungsgrad kann die Drehzahl des Rotors 22 geeignet eingestellt werden. In Folge einer Drehung des Rotors 22 um seine Längsachse LR wird das Material von der Materialaufgabe 2 mittels der Schneckengänge 44 durch die Abscheidesektion 40 in Richtung der Waschsektion 10 transportiert. Im Bereich der Abscheidesektion 40 ist es möglich, dass grobe Verschmutzungen, z. B. Steine oder dergleichen, nach unten in den Tankbehälter 32 absinken. Die Vorrichtung 1 umfasst im Bereich der Abscheidesektion 40 unterhalb des Rotors 22 eine Stellklappe 46, die abgesunkene Schwerstoffe zunächst auffängt. Durch Betätigen eines Hebels kann die Stellklappe 46 nach unten verschwenkt werden, so dass die darauf aufgefangenen Schwerstoffe weiter nach unten in den Tankbehälter 32 absinken.
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In der Abscheidesektion 40 ist unterhalb des Rotors 22 eine zweite Eindüsung 48 (2) vorgesehen, durch die ein Fluid, z. B. Druckluft oder Wasser, in die Abscheidesektion 40 eingebracht werden kann, um in der Abscheidesektion 40 eine Strömung aufwärts in Richtung der Fördereinrichtung 42 bzw. des Rotors 22 zu erzeugen. Eine solche Aufwärtsströmung bezweckt, dass neben den Schwerstoffen nicht auch das zu waschende Material selbst nach unten absinkt, sondern in den Kammern der Schneckengänge 44 verbleibt und somit zielgerichtet in die Einlassöffnung 16 des Zylinders 12 hineingefördert wird. Hierzu ist es auch zweckmäßig, wenn die Schneckengänge 44 mit mindestens einer Windung in den Innenraum 14 des Zylinders 12 hineinreichen, so dass eine Zwangsförderung des Materials hinein in die Waschsektion 10 gewährleistet ist.
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Die zweite Eindüsung 48 kann auch zu dem Zweck verwendet werden, in den Tankbehälter 32 vor einer Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 Wasser einzulassen. Ein Auslassen von Wasser aus dem Tankbehälter 32 ist durch eine Auslassleitung 52 (1) möglich, falls ein hiermit verbundener Absperrhahn geöffnet ist.
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Sobald das Material in die Waschsektion 10 hineingelangt ist, wird durch ein Vorbeistreichen der an dem Rotor 22 angebrachten Stege 23 an der Innenwandung 25 des Zylinders 12 und den daran angebrachten Leitstegen 26 und Leitblechen 24 gewährleistet, dass das Material auseinandergerissen und eine Klumpenbildung in dem Material verhindert wird. Gleichzeitig bewirkt die Drehung des Rotors 22 um seine Längsachse LR, dass Verschmutzungen, die an Partikeln des Materials anhaften können, radial nach außen beschleunigt werden und durch die Löcher 18L der Siebkörbe 18 nach außen austreten. Ein Fördern des Materials in Richtung der Längsachse L des Zylinders 12, nämlich in Richtung von dessen Auslassöffnung 17, wird bei drehendem Rotor 22 durch die Leitbleche 24 und deren Anstellung um den Winkel α bezüglich der Ebene E senkrecht zur Längsachse L des Zylinders 12 sichergestellt. Ein intensives Reinigen des Materials innerhalb der Waschsektion 10 ist dadurch gewährleistet, dass wie oben erläutert der Innenraum 14 vollständig unter Wasser gesetzt ist, und gleichzeitig darin das Material durch den drehenden Rotor 22 vermischt und somit einer Waschbehandlung unterzogen wird. Die vorgeschaltete Abscheidesektion 40 verhindert, dass grobe Verschmutzungen, beispielsweise Steine oder dergleichen, in die Waschsektion 10 hineingelangen und die Löcher 18L der Siebkörbe 18 verstopfen könnten.
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Verschmutzungen, die im Bereich der Waschsektion 10 durch die Löcher 18L eines Siebkorbes 18 an der Unterseite des Zylinders 10 nach aussen ausgetreten sind, können anschließend in dem Tankbehälter 32 nach unten absinken. Diesbezüglich kann der Tankbehälter 32 mit Austragmitteln 50 ausgerüstet sein, die in 5 stark vereinfacht durch den Pfeil „50” symbolisiert sind. Verschmutzungen, die aus dem Zylinder 12 aus dessen oberen Siebbereich 21 austreten und anschließend auf der Wasseroberfläche in dem Tankbehälter 32 aufschwimmen, werden durch die Strömung, die sich von der ersten Eindüsung 36 in Richtung des Flüssigkeitsauslasses 38 bildet, mitgenommen und dann zusammen mit dem Wasser bzw. der Reinigungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsauslass 38 ausgetragen.
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Ein Austrag von Verschmutzungen aus dem Tankbehälter 32 ist zusätzlich durch Öffnungen 54 möglich, die in einer Seitenwand des Tankbehälters ausgebildet sind. Vorzugsweise sind diese Öffnungen 54 in der Seitenwand etwa auf der Höhe des Flüssigkeitspegels 34 angeordnet, wobei z. B. in 2 zur Vereinfachung nur eine dieser Öffnungen 54 gezeigt ist. In Folge einer Drehung des Rotors 22 um seine Längsachse LR bewegen sich Verschmutzungen, die durch die Löcher 18L des oberen Siebkorbs 18 ausgetreten sind und an der Oberfläche des Wassers bzw. der Reinigungsflüssigkeit aufschwimmen, in Richtung der Seitenwand des Tankbehälters 32, in der wie erläutert die Öffnungen 54 ausgebildet sind. Entsprechend gelangen dann die Verschmutzungen durch die Öffnungen 54 aus dem Tankbehälter 32 heraus und können durch geeignete Mittel aufgefangen und abtransportiert werden.
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Am Ende der Waschsektion 10 gelangt das Material durch die Auslassöffnung 17 hinein in die Austragsektion 28, und wird von dort durch bekannte Fördermittel 29 zu weiteren (nicht gezeigten) Bearbeitungsstationen weitertransportiert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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