DE102018110013B4

DE102018110013B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausscheiden von Metallpartikeln

Info

Publication number: DE102018110013B4
Application number: DE102018110013.2A
Authority: DE
Inventors: Weindl Klaus; Manfred Artinger
Original assignee: Mesutronic Geraetebau GmbH
Current assignee: MESUTRONIC GMBH, DE
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2021-03-25
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: US20190329298A1; DE102018110013A1; CN110404810B; CN110404810A

Abstract

Vorrichtung (1) zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts umfassend eine Detektionseinrichtung (2) zur Detektion eines Metallpartikels in dem Materialstrom und eine Ausscheideeinrichtung (3), die zum Ausscheiden eines Teilbereichs des Materialstroms, in dem der zumindest eine Metallpartikel enthalten ist, ausgebildet ist, wobei die Ausscheideeinrichtung (3) folgendes umfasst:- ein Gehäuse (4), an dem ein Materialeinlauf (4.1), ein Gutmaterialauslauf (4.2) und ein Schlechtmaterialauslauf (4.3) vorgesehen sind;- ein im Gehäuse (4) drehbar gelagerter Drehkolben (5), der zum Leiten des Materialstroms vom Materialeinlauf (4.1) zum Gutmaterialauslauf (4.2) oder zum Schlechtmaterialauslauf (4.3) in Abhängigkeit vom Detektionsergebnis der Detektionseinrichtung (2) ausgebildet ist;- eine Antriebseinheit (6), mittels der der Drehkolben (5) zumindest in eine erste und eine zweite Drehstellung positionierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) derart ausgebildet ist, dass der Drehkolben (5) zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung um einen Drehwinkel größer als 90° gedreht wird und dass der Drehkolben (5) keine rohrförmigen oder umfangsseitig vollständig geschlossen ausgebildeten Durchlässe aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausscheiden von Metallpartikeln aus einem Materialstrom.
Vorrichtungen zur Ausscheidung von Metallpartikeln sind bereits bekannt. Sie bestehen aus einer Detektionseinrichtung, mittels der das Vorhandensein eines Metallpartikels in dem Materialstrom detektierbar ist und einer Ausscheideeinrichtung, die eine Ausscheidung eines Teilbereichs des Materialstroms, beispielsweise das in der Ausscheideeinrichtung und in der Detektionseinrichtung befindliche Material bewirkt.
Die Druckschrift DE 199 27 368 A1 offenbart eine Separationsvorrichtung mit einem Drehkolben, der einen Y-förmig geformten Durchlasskanal aufweist.
Die Druckschrift DE 20 2018 101 406 U1 offenbart einen Drehauswerfer für Fördergut. Der Drehauswerfer weist einen Drehkolben mit einem T-förmig ausgebildeten Durchlass auf.
Die Druckschrift DE 10 2008 062 304 A1 offenbart eine druckdichte Rohrweiche für Fördergüter.
Die Druckschrift WO 2011/117464 A1 offenbart eine Vorrichtung, mittels der der Strömungspfad in einem Rohrsystem veränderbar ist.
Nachteilig an der erstgenannten Separationsvorrichtung ist, dass das ausgeschiedene Materialvolumen aufgrund des Y-förmig geformten Durchlasskanals relativ groß und damit der Materialausschuss unnötig hoch ist. Zudem ergibt sich aufgrund der Y-Form des Drehkolbens eine relativ große Baugröße.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mittels der eine materialsparende Ausscheidung eines Teilbereichs des Materialstroms bei verringerter Baugröße möglich ist.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Verfahren zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 17
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts. Die Vorrichtung umfasst eine Detektionseinrichtung zur Detektion eines Metallpartikels in dem Materialstrom und eine Ausscheideeinrichtung, die zum Ausscheiden eines Teilbereichs des Materialstroms, in dem der zumindest eine Metallpartikel enthalten ist, ausgebildet ist. Die Ausscheideeinrichtung umfasst folgendes:

- ein Gehäuse, an dem ein Materialeinlauf, ein Gutmaterialauslauf und ein Schlechtmaterialauslauf vorgesehen sind;
- ein im Gehäuse drehbar gelagerter Drehkolben, der zum Leiten des Materialstroms vom Materialeinlauf zum Gutmaterialauslauf oder zum Schlechtmaterialauslauf in Abhängigkeit vom Detektionsergebnis der Detektionseinrichtung ausgebildet ist, und
- eine Antriebseinheit, mittels der der Drehkolben zumindest in eine erste und eine zweite Drehstellung positionierbar ist.

Die Antriebseinheit ist dabei derart ausgebildet, dass der Drehkolben zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung um einen Drehwinkel größer als 90° gedreht wird.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass durch den Drehwinkel größer als 90° ein Materialleitabschnitt, der in der ersten Drehstellung des Drehkolbens den Schlechtmaterialauslauf verschließt, in der zweiten Drehstellung dazu verwendet werden kann, den Gutmaterialauslauf zu verschließen und gleichzeitig eine untere schräge Leitfläche für das auszuleitende Material zu bilden, um es schwerkraftbedingt oder zumindest schwerkraftunterstützt über den Schlechtmaterialauslauf abzuführen.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel größer als 100°, vorzugsweise größer als 110°. Dadurch kann erreicht werden, dass ein Materialleitbereich des Drehkolbens derart schräg steht, dass ein schwerkraftunterstütztes Ausleiten des abzuführenden Materials möglich wird.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Drehkolben einen Materialleitabschnitt auf, mittels dem in der ersten Drehstellung der Schlechtmaterialauslauf und in der zweiten Drehstellung der Gutmaterialauslauf verschlossen wird. Der Materialleitabschnitt wird insbesondere durch einen zusammenhängenden, durch keine Durchlässe durchdrungenen Drehkolbenabschnitt gebildet. Der Materialleitabschnitt ist vorzugsweise flächig ausgebildet. Außenseitig weist der Materialleitabschnitt vorzugsweise eine zylindersegmentförmige Außenkontur auf. Der das Material leitende innere Wandungsabschnitt des Materialleitabschnitts ist vorzugsweise konkav gewölbt ausgebildet, um in der ersten Drehstellung zusammen mit dem Gehäuse eine rohrartige Durchleitung des Materials durch die Ausscheideeinrichtung zu ermöglichen. Durch diese Form des Materialleitabschnitts kann eine Ausscheidung des mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materials mit möglichst geringem Materialverlust erzielt werden.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Drehkolben einen Materialleitabschnitt, der in der zweiten Drehstellung eine Schrägstellung aufweist, um den auszuscheidenden Teilbereich des Materialstroms rutschenartig dem Schlechtmaterialauslauf zuzuführen. In anderen Worten weist der Materialleitabschnitt eine Schrägstellung auf den Schlechtmaterialauslauf hin auf, so dass der auszuscheidende Teilbereich des Materialstroms schwerkraftunterstützt über den Schlechtmaterialauslauf abgeführt wird. Dadurch wird der Ausscheideprozess wesentlich erleichtert und verkürzt.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Drehkolben einen scheibenförmigen vorderen und hinteren Kolbenabschnitt und einen den vorderen und hinteren Kolbenabschnitt miteinander verbindenden, konkav ausgebildeten Materialleitabschnitt auf. Durch den vorderen und hinteren Kolbenabschnitt kann der Totraum innerhalb der Ausscheideeinrichtung, in dem sich nicht weitergefördertes Material absetzen kann, wesentlich reduziert werden. Der Materialleitabschnitt ist vorzugsweise als durchgehend flächiger Abschnitt ohne Durchlässe ausgebildet, so dass der Drehkolben möglichst schnell und mit geringem Drehmoment von der ersten Drehstellung in die zweite Drehstellung und umgekehrt bewegt werden kann.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Drehkolben keine rohrförmigen, im Wesentlichen rohrförmigen oder umfangsseitig vollständig geschlossen ausgebildeten Durchlässe auf. Das weichenartige Umleiten eines Teilbereichs des Materialstroms zu dem Schlechtmaterialauslauf erfolgt damit nicht durch Verdrehen einer rohrförmigen Umlenkeinrichtung sondern durch ein Verlagern eines flächigen Materialleitabschnitts.
In einem Ausführungsbeispiel sind Austragungsunterstützungsmittel vorgesehen, mittels denen das Ausscheiden des Teilbereichs des Materialstroms beschleunigt wird. Die Austragungsunterstützungsmittel können insbesondere ein Ausblasen des Materials über den Schlechtmaterialauslauf hin oder ein Absaugen des Materials zum Schlechtmaterialauslauf bewirken. Dadurch kann der Prozess der Materialausleitung verkürzt werden.
In einem Ausführungsbeispiel werden die Austragungsunterstützungsmittel durch eine Druckluftdüse, eine Venturi-Düse oder durch eine Absaugeinrichtung gebildet. Bevorzugt ist die Verwendung einer Druckluftdüse, da damit eine schnellere und effizientere Austragung des Materials erfolgen kann.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Druckluftdüse dazu ausgebildet, im Gehäuse einen auf den Schlechtmaterialauslauf gerichteten Luftstrom zu erzeugen. Die Richtung des Luftstroms kann beispielsweise zumindest im Wesentlichen der Achsrichtung des Schlechtmaterialauslaufs entsprechen. Damit kann eine sehr effiziente Materialaustragung vollzogen werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinheit ein pneumatischer Antrieb. Mittels eines pneumatischen Antriebs lässt sich zum einen ein hohes Drehmoment für die Drehbewegung des Drehkolbens erzielen, zum anderen können sehr schnelle Umschaltvorgänge zwischen den jeweiligen Drehstellungen erreicht werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit zumindest eine durch einen Pneumatikaktor betätigte Zahnstange auf und es ist eine Mechanik vorgesehen, mittels der eine translatorische Bewegung der Zahnstange in eine Drehbewegung des Drehkolbens umgesetzt wird. Die Mechanik kann beispielsweise ein Zahnrad aufweisen, das in Eingriff mit der zumindest einen Zahnstange steht. Dadurch kann ein Antrieb mit hohem Drehmoment und schnellen Schaltzeiten, insbesondere Schaltzeiten kleiner als 50ms realisiert werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit ein Paar von gegenläufig angetriebenen Zahnstangen auf. Durch die Verwendung mehrerer Zahnstangen und mehrerer Pneumatikaktoren können das auf den Drehkolben ausgeübte Drehmoment erhöht und die Schaltzeiten weiter reduziert werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Druckluftdüse über die Antriebseinheit mit Druckluft beaufschlagbar. Mehr im Detail bildet ein Pneumatikaktor neben der Einleitung eines Drehmoments auf den Drehkolben zudem ein Druckluftventil aus, über das eine gesteuerte Zuführung von Druckluft an die Druckluftdüse erfolgt. Insbesondere kann ein im Pneumatikaktor vorgesehener Kolben in einer Endstellung eine Bohrung freigeben, über die eine Druckluftzuführung an die Druckluftdüse bewirkt werden kann. Dadurch kann die Betriebssicherheit der Vorrichtung gesteigert und die Komplexität der Vorrichtung reduziert werden, da die Funktionalität eines Druckluftventils durch den Pneumatikaktor übernommen wird.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Bypassleitung vorgesehen, die den Pneumatikaktor mit der Druckluftdüse verbindet, und zwar derart, dass die Druckluftdüse in der zweiten Drehstellung des Drehkolbens über den Pneumatikaktor mit Druckluft beaufschlagbar ist. Dabei bildet der Pneumatikaktor zudem funktional ein Druckluftventil für die selektive Beaufschlagung der Druckluftdüse mit Druckluft.
In einem Ausführungsbeispiel sind Ausgleichsmittel vorgesehen, über die eine durch die Rotation des Drehkolbens bewirkte Verdrängung eines Schüttgutvolumens ausgleichbar ist. Dadurch kann das zum Verdrehen des Drehkolbens nötige Drehmoment, insbesondere das zur Einleitung der Drehbewegung nötige Drehmoment, entscheidend reduziert werden.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Ausgleichsmittel durch einen federbelasteten Kolben gebildet. Der Kolben kann bei der Einleitung der Rotation des Drehkolbens entgegen der Federkraft zurückgedrückt werden. Nachdem der Schlechtmaterialauslauf zumindest teilweise freigegeben ist, wird der Druck auf den Kolben reduziert, so dass der Kolben durch die Federkraft in seine Ausgangsstellung zurückbewegt wird.
Alternativ können die Ausgleichsmittel durch einen Materialbereich aus einem elastischen oder sonstig reversibel verformbaren Material, beispielsweise einem Schaum gebildet werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Drehkolben werkzeuglos aus dem Gehäuse entnehmbar. Beispielsweise kann der Drehkolben aus dem Gehäuse nach dem Abnehmen eines Deckels entnommen werden, der beispielsweise durch handbetätigbare Schrauben oder Muttern an dem Gehäuse fixiert ist. Dabei kann die Drehmomentübertragung auf den Drehkolben durch eine formschlüssige Steckverbindung realisiert werden, die durch das Herausziehen des Kolbens entlang der Drehachse desselben lösbar und durch inverses Einfügen desselben wiederherstellbar ist. Dadurch wird eine leichte Reinigbarkeit der Vorrichtung erreicht, die insbesondere bei Wechsel des geförderten Materials nötig ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts mittels einer Ausscheideeinrichtung. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:

- Detektieren eines Metallpartikels in einem Materialstrom eines Schüttguts;
- Drehen eines Drehkolbens der Ausscheideeinrichtung aus einer ersten Drehstellung in eine zweite Drehstellung zum Freigeben eines Schlechtmaterialauslaufs, um einen den zumindest einen Metallpartikel enthaltenden Teilbereich des Materialstroms über den Schlechtmaterialauslauf auszuleiten, wobei der Drehkolben zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung um einen Drehwinkel größer als 90° gedreht wird.

Unter dem Begriff „Gutmaterialauslauf‟ im Sinne der Erfindung wird ein Materialauslauf verstanden, über den Material abgegeben wird, das keine Metallpartikel enthält. Der Gutmaterialauslauf stellt damit den Regelauslauf dar, über den das Material abgegeben wird, wenn kein Metallpartikel detektiert werden konnte.
Unter dem Begriff „Schlechtmaterialauslauf‟ im Sinne der Erfindung wird ein Materialauslauf verstanden, über den Material abgegeben wird, das zumindest einen Metallpartikel enthält. Der Schlechtmaterialauslauf stellt damit den Auslauf dar, über den ein Teilbereich eines Materialstroms abgegeben wird, wenn zumindest ein Metallpartikel in diesem Teilbereich detektiert werden konnte.
Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 beispielhaft ein Ausführungsbeispiel einer Detektions- und Separationsvorrichtung in einer vorderseitigen, perspektivischen Ansicht;
2 beispielhaft ein Ausführungsbeispiel einer Detektions- und Separationsvorrichtung in einer rückseitigen, perspektivischen Ansicht;
3 beispielhaft die Detektions- und Separationsvorrichtung gemäß 1 in einer teilweisen Explosionsdarstellung;
4 beispielhaft eine perspektivische Ansicht des Drehkolbens;
5 beispielhaft die Ausscheideeinrichtung mit ausgebautem Drehkolben in Alleinstellung und in perspektivischer Ansicht;
6 beispielhaft die Ausscheideeinrichtung in einer seitlichen Darstellung;
7 beispielhaft die Ausscheideeinrichtung mit dem Drehkolben in einer ersten Drehstellung (Grundstellung) in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A-A gemäß 6;
8 beispielhaft eine Schnittdarstellung der Antriebseinheit der Ausscheideeinrichtung mit dem Drehkolben in der ersten Drehstellung (Grundstellung) entlang der Schnittlinie B-B gemäß 6;
9 beispielhaft die Ausscheideeinrichtung mit dem Drehkolben in einer zweiten Drehstellung (Ausscheidestellung) in einer Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie A-A gemäß 6;
10 beispielhaft eine Schnittdarstellung der Antriebseinheit der Ausscheideeinrichtung mit dem Drehkolben in der zweiten Drehstellung (Ausscheidestellung) entlang der Schnittlinie B-B gemäß 6;

In den 1 und 2 sind eine Detektions- und Separationsvorrichtung 1, im Folgenden verkürzt als Vorrichtung 1 bezeichnet, in einer vorderseitigen und einer rückseitigen, perspektivischen Darstellung gezeigt.
Die Vorrichtung 1 ist dazu ausgebildet, einen Materialstrom eines Schüttguts hinsichtlich darin enthaltener Metallpartikel zu untersuchen und einen Teilbereich des Materialstroms, in dem zumindest ein Metallpartikel enthalten ist, auszuscheiden, so dass der Metallpartikel aus dem Materialstrom entfernt wird. Als Schüttgut können jegliche pulverförmigen oder rieselfähigen Materialien verwendet werden, insbesondere Kunststoffgranulate oder Kunststoff-Flakes, wie sie bei Spritzgussmaschinen oder Extrudern in der Kunststoffverarbeitung verwendet werden. Es versteht sich, dass die Vorrichtung 1 jedoch nicht auf diesen Anwendungsbereich beschränkt ist und grundsätzlich auch zur Ausscheidung von Metallpartikel aus anderen Materialströmen einsetzbar ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Zuführöffnung 1.1, über die der Materialstrom der Vorrichtung 1 in einer Förderrichtung FR zugeführt wird. In Förderrichtung FR auf die Zuführöffnung 1.1 folgend ist eine Detektionseinrichtung 2 vorgesehen, mittels der im Materialstrom enthaltene Metallpartikel detektierbar sind. Die Detektionseinrichtung 2 kann insbesondere eine Detektionsspule umfassen, die einen Bereich, durch den der Materialstrom hindurchgefördert wird, umfangsseitig umgibt. Zudem kann die Detektionseinrichtung 2 eine Auswerteelektronik umfassen, mittels der das durch die Detektionsspule bereitgestellte elektrische Signal ausgewertet wird. Die Auswerteelektronik kann dabei integraler Bestandteil der Vorrichtung 1 sein oder aber mit der Vorrichtung 1 lediglich gekoppelt sein.
In Fördereinrichtung FR auf die Detektionseinrichtung 2 folgend weist die Vorrichtung 1 eine Ausscheideeinrichtung 3 auf, die basierend auf den von der Detektionseinrichtung 2 bereitgestellten Auswerteinformationen ein Ausleiten eines Teilbereichs des Materialstroms, in dem der zumindest eine Metallpartikel enthalten ist, bewirkt.
Wie insbesondere in der Explosionsdarstellung gemäß 3 ersichtlich, umfasst die Ausscheideeinrichtung 3 ein Gehäuse 4, innerhalb dem ein Drehkolben 5 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 4 umfasst einen Materialeinlauf 4.1, einen Gutmaterialauslauf 4.2 und einen Schlechtmaterialauslauf 4.3. Zudem umfasst das Gehäuse 4 eine Ausnehmung 4.5, die im Querschnitt kreisförmig oder im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und in die ein Drehkolben 5 einsetzbar ist. Der Gutmaterialauslauf 4.2 bildet den Soll-oder Regel-Materialauslauf, über den das durch die Ausscheideeinrichtung 3 geförderte Schüttgut austritt, wenn durch die Detektionseinrichtung 2 keine Metallpartikel in dem Materialstrom erkannt wurden. Über den Schlechtmaterialauslauf 4.3 hingegen wird ein Teilbereichs des Materialstroms dann ausgeschieden, wenn durch die Detektionseinrichtung 2 ein oder mehrere Metallpartikel in dem Materialstrom detektiert wurden. Damit bildet die Ausscheideeinrichtung 3 eine Art Weiche, mittels der der Materialstrom entweder zu dem Gutmaterialauslauf 4.2 oder dem Schlechtmaterialauslauf 4.3 geleitet werden kann.
Das Umschalten der Ausgabe des geförderten Materials von dem Gutmaterialauslauf 4.2 zum Schlechtmaterialauslauf 4.3 oder umgekehrt erfolgt über ein Verdrehen des Drehkolbens 5. In einer ersten Drehstellung des Drehkolbens 5, nachfolgend auch als Grundstellung bezeichnet, wird der Schlechtmaterialauslauf 4.3 durch einen Materialleitabschnitt des Drehkolbens 5 verschlossen und der Gutmaterialauslauf 4.2 ist freigegeben. In umgekehrter Weise sind in einer zweiten Drehstellung des Drehkolbens 5, nachfolgend Ausscheidestellung genannt, der Schlechtmaterialauslauf 4.3 freigegeben und der Gutmaterialauslauf 4.2 durch einen Materialleitabschnitt des Drehkolbens 5 verschlossen.
Der Gutmaterialauslauf 4.2 ist vorzugsweise dem Materialeinlauf 4.1 gegenüberliegend angeordnet, insbesondere diametral gegenüberliegend. Der Schlechtmaterialauslauf 4.3 ist bezogen auf die Drehrichtung des Drehkolbens 5 beim Umschalten zwischen der Grundstellung und der Ausscheidestellung vor dem Gutmaterialauslauf 4.2 vorgesehen, d.h. in Drehrichtung des Drehkolbens 5 gesehen zwischen Materialeinlauf 4.1 und Gutmaterialauslauf 4.2. Die Achsrichtung des Schlechtmaterialauslaufs 4.3 verläuft vorzugsweise schräg bezogen auf eine vertikale Hochachse und schließt vorzugsweise einen Winkel kleiner als 90°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 50° und 80°, insbesondere zwischen 60° und 70° mit dieser Hochachse ein, wobei sich der Winkel nach unten hin in Richtung des Gutmaterialauslaufs 4.2 öffnet.
Zum Verdrehen des Drehkolbens 5 ist eine Antriebseinheit 6 vorgesehen, mittels der der Drehkolben 5 in der Grundstellung bzw. der Ausscheidestellung positionierbar ist. Die Antriebseinheit 6 ist vorzugsweise eine pneumatisch betriebene Antriebseinheit. Dadurch kann eine hohe Umschaltgeschwindigkeit und ein hohes Drehmoment am Drehkolben 5 bewirkt werden.
Insbesondere, aber nicht nur in der Kunststoffverarbeitung kann es notwendig sein, dass die Ausscheideeinrichtung 3 leicht reinigbar ist, beispielsweise bei einem Wechsel des zu verarbeitenden Schüttgutes oder bei einem Farbwechsel. Die Ausscheideeinrichtung 3 ist dabei derart aufgebaut, dass der Drehkolben 5, wie in 3 gezeigt, werkzeuglos aus dem Gehäuse 4 entnommen werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 4 vorderseitig durch einen Deckel 4.4 verschließbar, der beispielsweise mittels händisch betätigbarer Muttern, insbesondere Rändelmuttern o.ä. an dem Gehäuse 4 fixierbar ist. Nach dem Abnehmen des Deckels 4.4 lässt sich der Drehkolben 5 in axialer Richtung (bezogen auf die Drehachse des Drehkolbens 5) aus dem Gehäuse 4 herausziehen. Dadurch kann der Innenraum der Ausscheideeinrichtung 3 zeitsparend und effizient gereinigt werden. Der Deckel 4.4 kann eine Lagerstelle für den Drehkolben 5 aufweisen.
4 zeigt den Drehkolben 5 im ausgebauten Zustand in einer perspektivischen Detaildarstellung. Der Drehkolben 5 umfasst einen vorderen Drehkolbenabschnitt 5.2, einen hinteren Drehkolbenabschnitt 5.3 und einen Materialleitabschnitt 5.1, der zwischen dem vorderen und hinteren Drehkolbenabschnitt 5.2, 5.3 angeordnet ist und über den die Drehkolbenabschnitte 5.2, 5.3 miteinander verbunden sind. Der vordere und hintere Drehkolbenabschnitt 5.2, 5.3 sind im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Der Durchmesser der Drehkolbenabschnitte 5.2, 5.3 ist an den Durchmesser der im Gehäuse 4 ausgebildeten Ausnehmung 4.5 angepasst, in die der Drehkolben 5 eingesetzt wird.
Am vorderen Drehkolbenabschnitt 5.2 ist vorzugsweise ein in Drehachsrichtung vorstehender Vorsprung 5.2.1 vorgesehen, der der Lagerung des Drehkolbens in einer im Deckel 4.4 vorgesehenen Lagerstelle und als Griffelement zum Herausziehen des Drehkolbens 5 aus dem Gehäuse 4 dient.
Am hinteren Drehkolbenabschnitt 5.3 ist eine Kontur 5.3.1 vorgesehen. Diese Kontur 5.3.1 wirkt vorzugsweise mit einer invers ausgebildeten Antriebskontur 6.5 der Antriebseinheit 6 (s. 5) zusammen, um ein Drehmoment von der Antriebseinheit 6 auf den Drehkolben zu übertragen. Vorzugsweise greift die Antriebskontur 6.5 formschlüssig in die Kontur 5.3.1 ein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kontur 5.3.1 durch eine Ausnehmung in dem hinteren Drehkolbenabschnitt 5.3 gebildet, insbesondere durch eine kreuzförmig ausgebildete Kontur. Um zu verhindern, dass der Drehkolben 5 in einer falschen Drehlage in das Gehäuse eingebaut wird, kann der Drehkolben 5 derart ausgebildet sein, dass der Drehkolben 5 lediglich in einer einzigen Drehlage vollständig in das Gehäuse 4 einsetzbar ist. Dies kann beispielsweise durch einen verdrehsicheren Formschluss zwischen der Antriebskontur 6.5 und der Kontur 5.3.1 erreicht werden.
Wie in 3 und 4 zu erkennen ist der Materialleitabschnitt 5.1 aus einem einstückigen Wandungsabschnitt gebildet, der vorzugsweise durch Ausfräsen aus einem zylindrischen Vollmaterial gebildet ist. Hierbei bedeutet „einstückig“, dass der Materialleitabschnitt 5.1 nicht mehrere Bereiche aufweist, zwischen denen beispielsweise ein umfangsseitig geschlossener Durchlass für das zu fördernde Material gebildet ist. Vielmehr ist der Materialleitabschnitt 5.1 durch einen einzigen, stegartigen Abschnitt des Drehkolbens gebildet, mittels dem je nach Drehstellung des Drehkolbens 5 der Gutmaterialauslauf 4.2 oder der Schlechtmaterialauslauf 4.3 verschlossen wird.
Der Materialleitabschnitt 5.1 weist einen innenseitigen Wandungsbereich auf, an dem das geförderte Material entlang gefördert wird. Dieser Wandungsbereich ist vorzugsweise konkav gewölbt ausgebildet, so dass in Grundstellung des Drehkolbens 5 der Materialstrom ohne oder im Wesentlichen ohne Querschnittsverjüngung von dem Materialeinlauf 4.1 in Richtung des Gutmaterialauslaufs 4.2 gefördert werden kann. Die Kanten des Materialleitabschnitts 5.1 sind vorzugsweise scharfkantig ausgebildet, um das für das Verdrehen des Drehkolbens 5 nötige Drehmoment reduzieren zu können.
Die Form des Drehkolbens 5 bzw. die Antriebseinheit 6 ist derart ausgebildet, dass der Drehkolben 5 um einen Winkelbetrag größer als 90°, insbesondere größer als 100° oder 110° beim Umschalten zwischen der Grundstellung und der Ausscheidestellung bzw. umgekehrt gedreht wird. Dadurch wird erreicht, dass der Drehkolben 5 aus der Grundstellung, in der der Schlechtmaterialauslauf 4.3 verschlossen wird, in eine Drehposition gebracht wird, in der der Gutmaterialauslaufs 4.2 verschlossen, der Schlechtmaterialauslauf 4.3 geöffnet und der Materialleitabschnitt 5.1 einen rutschenartigen Führungsabschnitt zum Schlechtmaterialauslauf 4.3 hin bildet. „Rutschenartig“ bedeutet hier, dass die Materialausleitung schwerkraftunterstützt erfolgt.
7 und 8 bzw. 9 und 10 zeigen jeweils Längsschnittdarstellungen durch das Gehäuse 4 der Ausscheideeinrichtung 3 bzw. der Antriebseinheit 6, und zwar 7 und 9 entlang der in 6 gezeigten Schnittlinie A-A und 8 und 10 entlang der in 6 gezeigten Schnittlinie B-B .
7 und 8 zeigen den Drehkolben 5 und die den Drehkolben 5 antreibende Antriebseinheit 6 in der Grundstellung. Dabei wird durch den Materialleitabschnitt 5.1 des Drehkolbens 5 der Schlechtmaterialauslauf 4.3 vollständig verschlossen und es wird im Gehäuse 4 ein durchgehend querschnittshomogener oder im Wesentlichen querschnittshomogener Durchlassbereich im Bereich der Ausnehmung 4.5 geschaffen. Dadurch können Toträume vermieden werden.
In den 9 und 10 befindet sich der Drehkolben 5 in der Ausscheidestellung. Die Ausscheidestellung wird dadurch erreicht, dass der Drehkolben 5 in die in 7 eingezeichnete Drehrichtung DR verdreht wird, so dass der Schlechtmaterialauslauf 4.3 freigegeben und der Gutmaterialauslauf 4.2 durch den Materialleitabschnitt 5.1 vollständig verschlossen wird.
Wie zuvor bereits erwähnt, erfolgt die Verdrehung um einen Winkelbetrag größer als 90°, so dass der Materialleitabschnitt 5.1 eine rutschenartige Gleitfläche in Richtung des Schlechtmaterialauslaufs 4.3 bildet. Dadurch kann das Ausleiten des Teilbereichs des Materialstroms, das einen oder mehrere Metallpartikel enthält, durch die Schwerkraft unterstützt erfolgen.
Vorzugsweise sind Austragungsunterstützungsmittel vorgesehen, mittels denen die Austragung eines Teilbereichs des Materialstroms verbessert bzw. beschleunigt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Druckluftdüse 7 vorgesehen, über die bei Positionierung des Drehkolbens 5 in Ausscheidestellung das in der Ausnehmung 4.5 befindliche Material mit Druckluft beaufschlagbar ist (s. Pfeil in 9). Dadurch kann die Materialaustragung entscheidend beschleunigt und der Ausscheidevorgang verkürzt werden. Die Druckluftdüse 7 ist vorzugsweise dem Schlechtmaterialauslauf 4.3 gegenüberliegend angeordnet. Die Ausstoßrichtung der Druckluftdüse 7 ist vorzugsweise auf den Schlechtmaterialauslauf 4.3 hin gerichtet.
Alternativ oder zusätzlich zur Durckluftbeaufschlagung kann die Materialaustragung auch durch Aufbringen einer Sogwirkung an dem Schlechtmaterialauslauf 4.3 verbessert bzw. beschleunigt werden. Die Sogwirkung kann durch eine Absaugeinrichtung bewirkt werden, beispielsweise eine Venturi-Düse.
Nachfolgend wird der Aufbau der Antriebseinheit 6 gemäß dem in den 8 und 10 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Antriebseinheit 6 umfasst ein Paar von Zahnstangen 6.1, 6.2, die mit einem Zahnrad 6.6 in Wirkverbindung stehen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann auch nur eine einzige Zahnstange vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn geringere Drehmomente nötig sind bzw. längere Schaltzeiten akzeptierbar sind. Die Zahnstangen 6.1, 6.2 sind in Bezug auf die Drehachse des Zahnrads 6.6 einander gegenüberliegend vorgesehen, beispielsweise die Zahnstange 6.1 oberhalb des Zahnrads 6.6 und die Zahnstange 6.2 unterhalb desselben. Die Zahnstangen 6.1, 6.2 verlaufen vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander.
Die Zahnstangen 6.1, 6.2 stehen mit Pneumatikaktoren 6.3, 6.4 in Wirkverbindung. Die Pneumatikaktoren 6.3, 6.4 sind insbesondere Pneumatikzylinder, mittels denen eine translatorische Bewegung der Zahnstangen 6.1, 6.2 bewirkt werden kann. Der Pneumatikaktor 6.3 steht dabei vorzugsweise mit der Zahnstange 6.1 und der Pneumatikaktor 6.4 vorzugsweise mit der Zahnstange 6.2 in Wirkverbindung. Die Pneumatikaktoren 6.3, 6.4 bewirken vorzugsweise eine gegenläufige Verschiebebewegung an den Zahnstangen 6.1, 6.2. Durch den Eingriff der Zahnung der Zahnstangen 6.1, 6.2 in die entsprechende Zahnung des Zahnrads 6.6 lässt sich die translatorische Bewegung der Zahnstangen 6.1, 6.2 in eine Rotationsbewegung des Zahnrades 6.6 umsetzen. Das Zahnrad 6.6 steht dabei mit der Antriebskontur 6.5 in Wirkverbindung, um über das Zahnrad 6.6 den Drehkolben 5 anzutreiben.
In 8 ist die Positionierung der Zahnstangen 6.1, 6.2 und Pneumatikaktoren 6.3, 6.4 gezeigt, wenn sich der Drehkolben 5 in der Grundstellung befindet. 10 hingegen zeigt die Positionierung der Zahnstangen 6.1, 6.2 und Pneumatikaktoren 6.3, 6.4, wenn sich der Drehkolben 5 in der Ausscheidestellung befindet. Einer oder beide Pneumatikaktoren 6.3, 6.4 können Mittel zur Überwachung der Stellung des im Pneumatikaktor enthaltenen Kolbens aufweisen. Dabei kann entweder nur eine Position (beispielsweise die, in der der Drehkolben 5 in der Grundstellung ist) oder beide Positionen, d.h. sowohl die Position des Kolbens, bei der sich der Drehkolben 5 in der Grundstellung befindet, als auch die Position des Kolbens, bei der sich der Drehkolben 5 in der Ausscheidestellung befindet, überwacht werden.
Wie in 8 und 10 ersichtlich, erfolgt die Beaufschlagung der Druckluftdüse 7 mit Druckluft gesteuert über zumindest einen der Pneumatikaktoren 6.3, 6.4, im vorliegenden Ausführungsbeispiel den Pneumatikaktor 6.4. Hierzu ist der Pneumatikaktor 6.4 über eine Bypassleitung 8 mit der Druckluftdüse 7 gekoppelt.
Die Bypassleitung 8 ist an den Zylinderinnenraum 6.4.1 des Pneumatikaktors 6.4 angeschlossen. Hierzu ist in der den Zylinderinnenraum 6.4.1 begrenzenden Wandung eine Bohrung 6.4.2 vorgesehen, über die in einer Endstellung des Kolbens des Pneumatikaktors 6.4, die in der Ausscheidestellung des Drehkolbens 5 eingenommen wird, Druckluft über die Bypassleitung 8 in Richtung der Druckluftdüse 7 geleitet wird.
Wie in einer Zusammenschau der 8 und 10 zu erkennen ist, ist die Bohrung 6.4.2 derart angeordnet, dass die Bohrung 6.4.2 in der Grundstellung des Drehkolbens 5 nicht mit Druckluft beaufschlagt wird und erst dann eine Druckluftbeaufschlagung erfolgt, wenn der Drehkolben 5 die Ausscheidestellung oder im Wesentlichen die Ausscheidestellung eingenommen hat, d.h. nicht in der Grundstellung des Drehkolbens 5. Damit wird durch den Pneumatikaktors 6.4 gleichzeitig die Steuerung der Druckluftbeaufschlagung der Druckluftdüse 7 bewirkt.
Alternativ kann die Beaufschlagung der Druckluftdüse 7 mit Druckluft auch über ein Druckluftventil erfolgen, das die Druckluftbeaufschlagung der Druckluftdüse 7 derart steuert, dass die Druckluftdüse 7 lediglich in der Ausscheidestellung des Drehkolbens 5 mit Druckluft beaufschlagt wird.
Für den Fall, dass der Drehkolben 5 in der Grundstellung positioniert ist, ist die Ausnehmung vom Materialeinlauf 4.1 zum Gutmaterialauslauf 4.2 vollständig mit dem zu fördernden Material gefüllt. Beim Verdrehen des Drehkolbens 5 von der Grundstellung in die Ausscheidestellung muss der Materialleitabschnitt 5.1 des Drehkolbens 5 in das Material hineinbewegt werden. Insbesondere bei Granulaten oder Flakes als zu förderndes Material ist für die Verdrehung des Drehkolbens 5 ein sehr hohes Drehmoment erforderlich.
Um ein drehmomentreduziertes Verdrehen des Drehkolbens 5 von der Grundstellung in die Ausscheidestellung zu ermöglichen, sind Ausgleichsmittel 9 vorgesehen. Über die Ausgleichsmittel wird temporär ein Volumen freigegeben, in das ein Teil des Materials, das sich in der Ausnehmung 4.5 befindet, beim Verdrehen des Drehkolbens 5 eingeschoben werden kann. Dadurch kann ein Blockieren des Drehkolbens 5 verhindert werden, da das vom Materialleitabschnitt 5.1 bei der Verdrehung verdrängte Material in das freigegebene Volumen verlagert werden kann. Wenn der Drehkolben eine Teildrehung vollzogen hat, wird das zunächst verlagerte Material durch die Ausgleichsmittel 9 wieder in die Ausnehmung 4.5 zurückgedrängt, so dass es sodann ebenfalls über den Schlechtmaterialauslauf 4.3 ausgegeben werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Ausgleichsmittel 9 einen Kolben 9.1 auf, der über eine Feder 9.2 in eine in Richtung des Schlechtmaterialauslaufs 4.3 vorgeschobene Stellung vorgespannt ist. Damit wird in der in den 7 und 9 gezeigten Position des Kolbens 9.1 kein zusätzliches Volumen in der Ausnehmung 4.5 freigegeben.
Wird der Drehkolben 5 aus der in 7 gezeigten Position in die in 9 gezeigte Position verdreht, wird durch das vom Materialleitabschnitt 5.1 bei der Verdrehung verdrängte Material eine Kraft auf den Kolben 9.1 ausgeübt und der Kolben 9.1 in die dem Schlechtmaterialauslauf 4.3 abgewandte Richtung zurückgedrückt (s. Pfeil in 7). Aufgrund der Federbelastung des Kolbens 9.1 wird dieser wieder in die in den 7 und 9 gezeigte Grundstellung zurückgedrückt, wenn der Schlechtmaterialauslauf 4.3 zumindest teilweise durch den Materialleitabschnitt 5.1 freigegeben ist.
Um möglichst zeitnah nach der Einleitung der Drehbewegung des Drehkolbens 5 eine Ausscheidung von Material am Schlechtmaterialauslauf 4.3 zu ermöglichen, kann die Ausnehmung 5 eine Ausfräsung 4.6 aufweisen. In diese Ausfräsung 4.6 kann bereits nach einer geringfügigen Verdrehung des Drehkolbens 5, beispielsweise nach einer Verdrehung um 10° oder weniger auszuscheidendes Material eindringen. Dadurch kann eine schnelle Entlastung der Ausgleichsmittel 9 und insbesondere eine schnelle Rückbewegung des Kolbens 9.1 in dessen Grundstellung erreicht werden.
In alternativen Ausführungsformen können die Ausgleichsmittel 9 auch durch andere Einrichtungen gebildet werden, beispielsweise reversibel verformbare Materialbereiche im Bereich der Ausnehmung 4.5, beispielsweise Elastomere, schaumartige Materialien etc.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende, durch die Patentansprüche festgelegte Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste

1: Detektions- und Separationsvorrichtung
1.1: Zuführöffnung
2: Detektionseinrichtung
3: Ausscheideeinrichtung
4: Gehäuse
4.1: Materialeinlauf
4.2: Gutmaterialauslauf
4.3: Schlechtmaterialauslauf
4.4: Deckel
4.5: Ausnehmung
4.6: Ausfräsung
5: Drehkolben
5.1: Materialleitabschnitt
5.2: vorderer Kolbenabschnitt
5.2.1: Vorsprung
5.3: hinterer Kolbenabschnitt
5.3.1: Kontur
6: Antriebseinheit
6.1: erste Zahnstange
6.2: zweite Zahnstange
6.3: erster Pneumatikaktor
6.4: zweiter Pneumatikaktor
6.4.1: Zylinderinnenraum
6.4.2: Bohrung
6.5: Antriebskontur
6.6: Zahnrad
7: Druckluftdüse
8: Bypassleitung
9: Ausgleichsmittel
9.1: Kolben
9.2: Feder
DR: Drehrichtung
FR: Förderrichtung

Claims

Vorrichtung (1) zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts umfassend eine Detektionseinrichtung (2) zur Detektion eines Metallpartikels in dem Materialstrom und eine Ausscheideeinrichtung (3), die zum Ausscheiden eines Teilbereichs des Materialstroms, in dem der zumindest eine Metallpartikel enthalten ist, ausgebildet ist, wobei die Ausscheideeinrichtung (3) folgendes umfasst: - ein Gehäuse (4), an dem ein Materialeinlauf (4.1), ein Gutmaterialauslauf (4.2) und ein Schlechtmaterialauslauf (4.3) vorgesehen sind; - ein im Gehäuse (4) drehbar gelagerter Drehkolben (5), der zum Leiten des Materialstroms vom Materialeinlauf (4.1) zum Gutmaterialauslauf (4.2) oder zum Schlechtmaterialauslauf (4.3) in Abhängigkeit vom Detektionsergebnis der Detektionseinrichtung (2) ausgebildet ist; - eine Antriebseinheit (6), mittels der der Drehkolben (5) zumindest in eine erste und eine zweite Drehstellung positionierbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) derart ausgebildet ist, dass der Drehkolben (5) zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung um einen Drehwinkel größer als 90° gedreht wird und dass der Drehkolben (5) keine rohrförmigen oder umfangsseitig vollständig geschlossen ausgebildeten Durchlässe aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel größer als 100°, vorzugsweise größer als 110° ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (5) einen Materialleitabschnitt (5.1) aufweist, mittels dem in der ersten Drehstellung der Schlechtmaterialauslauf (4.3) und in der zweiten Drehstellung der Gutmaterialauslauf (4.2) verschlossen wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (5) einen Materialleitabschnitt (5.1) aufweist, der in der zweiten Drehstellung eine Schrägstellung aufweist, um den auszuscheidenden Teilbereich des Materialstroms rutschenartig dem Schlechtmaterialauslauf (4.3) zuzuführen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (5) einen scheibenförmigen vorderen und hinteren Kolbenabschnitt (5.2, 5.3) und einen den vorderen und hinteren Kolbenabschnitt (5.2, 5.3) miteinander verbindenden, konkav ausgebildeten Materialleitabschnitt (5.1) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Austragungsunterstützungsmittel vorgesehen sind, mittels denen das Ausscheiden des Teilbereichs des Materialstroms beschleunigt wird.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragungsunterstützungsmittel durch eine Druckluftdüse (7), eine Venturi-Düse oder durch eine Absaugeinrichtung gebildet werden.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftdüse (7) dazu ausgebildet ist, im Gehäuse (4) einen auf den Schlechtmaterialauslauf (4.3) gerichteten Luftstrom zu erzeugen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) ein pneumatischer Antrieb ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) zumindest eine durch einen Pneumatikaktor (6.3, 6.4) betätigte Zahnstange (6.1, 6.2) aufweist und eine Mechanik vorgesehen ist, mittels der eine translatorische Bewegung der Zahnstange (6.1, 6.2) in eine Drehbewegung des Drehkolbens (5) umgesetzt wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (6) ein Paar von gegenläufig angetriebenen Zahnstangen (6.1, 6.2) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftdüse (7) über die Antriebseinheit (6) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (8) vorgesehen ist, die den Pneumatikaktor (6.3, 6.4) mit der Druckluftdüse (7) verbindet, und zwar derart, dass die Druckluftdüse (7) in der zweiten Drehstellung des Drehkolbens (5) über den Pneumatikaktor (6.3, 6.4) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ausgleichsmittel (9) vorgesehen sind, über die eine durch die Rotation des Drehkolbens (5) bewirkte Verdrängung eines Schüttgutvolumens ausgleichbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmittel (9) durch einen federbelasteten Kolben (9.1) gebildet werden.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (5) werkzeuglos aus dem Gehäuse (4) entnehmbar ist.
Verfahren zum Ausscheiden eines mit zumindest einem Metallpartikel versetzten Materialstromteilbereichs eines Schüttguts mittels einer Ausscheideeinrichtung (3), umfassend folgende Schritte: - Detektieren eines Metallpartikels in einem Materialstrom eines Schüttguts; - Drehen eines Drehkolbens (5) der Ausscheideeinrichtung (3) aus einer ersten Drehstellung in eine zweite Drehstellung zum Freigeben eines Schlechtmaterialauslaufs (4.3), um einen den zumindest einen Metallpartikel enthaltenden Teilbereich des Materialstroms über den Schlechtmaterialauslauf (4.3) auszuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehkolben (5) zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung um einen Drehwinkel größer als 90° gedreht wird und dass der zumindest einen Metallpartikel enthaltende Teilbereich des Materialstroms über einen Drehkolben (5), der keine rohrförmigen oder umfangsseitig vollständig geschlossen ausgebildeten Durchlässe aufweist, an den Schlechtmaterialauslauf (4.3) ausgeleitet wird.