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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussortieren von Münzen oder Sortiervorrichtung zum Aussortieren von Münzen aus einer Metallschüttung, insbesondere aus einer Schwermetall- und/oder Nichteisenmetallschüttung (NE-Metallschüttung) gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer Vorrichtung oder Sortiervorrichtung zum Aussortieren von Münzen aus einer Metallschüttung.
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Es ist bekannt, dass beispielsweise bei der Verbrennung von Hausmüll ca. 20% - 25% feste Rückstände in der Form von Schlacke anfallen, die ihrerseits wiederum Nichteisenmetalle enthalten, die in etwa 1,5% - 2,5% Prozent der Schlacke ausmachen und zumindest teilweise aus der Schlacke absepariert werden können. Diese Nichteisenmetalle (NE-Metalle) beinhalten zum größten Teil Aluminium, aber auch hochwertige Buntmetalle, wie z.B. Kupfer, Zink und verschiedene Legierungen wie Messing oder Kupfer-Nickel.
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Neben diesen Metallen und Legierungen sind in dem Nichteisenmetallgemisch, wie es aus der Schlacke der Hausmüllverbrennung oder beispielweise aus der Verwertung von Kraftfahrzeugen gewonnen werden kann schätzungsbarerweise 0,3% - 0,9% Münzen enthalten. Die Besonderheit der in einer entsprechenden NE-Metallmischung oder NE-Metallschüttung enthaltenen Münzen ist der Nominalwert der Münzen, der gegebenenfalls bis zu 560mal höher ist, im Durchschnitt aber zumindest 10mal höher ist als der reine Metallwert. Dementsprechend sind bereits verschiedene Anstrengungen unternommen worden, um Münzen aus einem solchen Metallgemisch oder einer solchen Metallschüttung zurückzugewinnen. Dabei gehen auf die Anmelderin bereits unterschiedlich gestaltete Ansätze zurück, die sich zwar grundsätzlich in ihrer Funktionalität bewährt haben, andererseits jedoch an unterschiedlichen Stellen oder in unterschiedlichen Einzelheiten noch verbesserungsfähig sind.
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Beispielsweise ist aus der
WO 2013 060 584 A1 eine Vorrichtung und Verfahren zum Aussortieren von Münzen aus einer Metallschüttung bekannt, bei dem die Metallschüttung mit einem Fördermittel in einer Förderrichtung transportiert wird, und oberhalb des Fördermittels mit einem einen entsprechenden Sortierspalt ausbildenden Abstand zum Fördermittel eine Walze angeordnet ist, die das Passieren von flachen Metallteilen, insbesondere Münzen, erlaubt, gleichzeitig jedoch durch die Walzen einen zur Förderrichtung seitlich verlaufenden Austrag von Metallgegenständen bewirkt, die nicht durch den Sortierspalt zwischen Fördermittel und Walze hindurchtreten können.
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Nachteil an derartigen Vorrichtungen ist insbesondere, dass Schlacke aus Müllverbrennungsprozessen oder auch daraus aussortierte Metallschüttungen aggressive oder zumindest stark verschleißfördernde Eigenschaften aufweisen. Zum Bespiel kann der in der Schlacke enthaltene reaktive Kalk sowie die in der Schlacke enthaltene Restfeuchtigkeit zu einem Verkleben von Vorrichtungsbestandteilen, insbesondere Bändern oder Förderbändern führen. Zudem kann die Feuchtigkeit der Schlacke zur Korrosion von Vorrichtungsteilen beitragen. Auch die Bestandteile der Metallschüttung selbst können beispielsweise durch spitze oder scharfe Bereiche oder Abschnitte der Gegenstände der Metallschüttung einen Verschleiß der zum Einsatz kommenden Vorrichtungsteile, insbesondere Bänder oder Förderbänder bewirken, und damit den Wartungs- und/oder Instandhaltungsaufwand für die Vorrichtung zur Münzrückgewinnung aus einer Metallschüttung oder Müllverbrennungsschlacke deutlich erhöhen. Wie oben bereits angedeutet, sind jedoch diese Nachteile also die hohen Betriebskosten gerade bei dem geringen Münzanteil an thermisch verwertetem Müll, insbesondere thermisch verwertetem Hausmüll, besonders kritische Parameter bezüglich einer wirtschaftlich sinnvollen Münzrückgewinnung.
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Ein Ansatz, der ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht und die oben beschriebenen Nachteile grundsätzlich löst, besteht in einer Technologie, in der zum Passieren der flachen Metallteile, insbesondere der Münze durch einen Sortierspalt keine Fördermittel in Form von Förderbändern notwendig sind und zudem die Möglichkeit eröffnet wird ausgehend von einer Materialschüttung die Trennung von Metallen, insbesondere Nichteisen-Metallen unmittelbar vor der Aussortierung von Münzen aus einer Metallfraktion, durchzuführen, um damit gleichzeitig Arbeitsfläche und Arbeitsraum für entsprechende Vorrichtungen, Lagerfläche und Lagermittel für die Zwischenlagerung von Zwischenprodukten und Arbeitskräfte für die Behandlung und Bearbeitung von Zwischenprodukten einzusparen.
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Dementsprechend ist in der Patentanmeldung
DE 10 2018 108 511 eine Vorrichtung vorgesehen, bei der in oder an einer Abwurfhaube, insbesondere einer Abwurfhaube einer Wirbelstromabscheidevorrichtung zumindest eine, einen Sortierspalt ausbildende Walze derart bezüglich einer Flugbahnseparatoreinrichtung angeordnet ist, dass eine von der Flugbahnseparatoreinrichtung aus einer Metallschüttung abseparierte NE-Metallfraktion durch die Gewichtskraft der NE-Metallgegenstände in Richtung des Sortierspalts geführt wird.
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Diese Technologie und diese Vorrichtung haben sich als äußerst effektiv herausgestellt, wobei insbesondere die Mehrstufigkeit des Trennvorgangs bzw. des Sortiervorgangs vorteilhaft ist, da bereits eine unsortierte Materialschüttung, beispielsweise eine Müllverbrennungsschlacke, den Ausgangspunkt des Sortiervorgangs mit der entsprechenden Vorrichtung darstellt. Nachteilig an einer derartigen Vorrichtung ist jedoch, dass diese besonders bevorzugt in Verbindung mit einer Wirbelstromabscheidevorrichtung oder einer vergleichbaren Abscheidevorrichtung zum Aussortieren einer NE-Metallfraktion betrieben wird, sodass die Vorrichtung nur an bestimmten Punkten eines Weiterverarbeitungs- oder Aufbereitungsprozesses installiert oder integriert werden kann, was wiederum die Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung limitiert oder einschränkt.
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Weiter ist aus der
WO 2013 060 349 A1 , die auch auf den Anmleder zurückgeht, bereits eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aussortieren von ünzen aus einer Metallschüttung bekannt. Dabei werden mit Mitteln zum Fördern und/oder Leiten der Metallschüttung in eine Förderrichtung die Gegenstände der Metallschüttung hin zu einem für Münzen passierbaren Sortierspalt gefördert, der von einer Walze begrenzt ist, die mittels eines Antriebs derart um eine Drehachse rotierbar ist, dass das nicht durch den Sortierspalt weiter in der Förderrichtung förderbares Metall von der Walze in eine Richtung von dem Sortierspalt weg kraftbeaufschlagt wird. Auch eine Ausgestaltung mit mehreren hintereinander angeordneten Walzen, entlang der Förderrichtung ist bereits vorgesehen.
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Aus der
DE 202 17 037 U1 ist eine Vorrichtung zum Trennen von leichten und schweren Bestandteilen eines Massestroms bekannt, wobei Borstenwalzen mit unterschiedlichen Borstenlängen hintereinander angeordnet sind.
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Dementsprechend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe eine Sortiervorrichtung oder Vorrichtung zum Aussortieren von Münzen aus einer Metallschüttung derart weiterzubilden, dass die Nachteile im Stand der Technik überwunden werden, insbesondere derart weiterzubilden, dass eine gleichermaßen flexible Anordnung der Vorrichtung im Gesamtweiterverarbeitungs- oder Aufbereitungsprozess vorgesehen werden kann und trotzdem die Wartungs- und/oder Instandhaltungskosten, und somit auch die Betriebskosten gering gehalten werden und/oder ein effektives Aussortieren von Münzen sowie gegebenenfalls anderen Sortierfraktionen ermöglicht wird.
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Nachfolgend soll, soweit nicht anders angegeben im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung der Begriff „Walze“ als synonym zum Begriff der Bürstenwalze verwendet werden.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Aussortieren von Münzen, und insbesondere Langteilen und/oder Kupfergewölle, aus einer Metallschüttung, insbesondere aus einer Schwermetall- und/oder Nichteisen-Metallschüttung, mit zumindest einem Sortierspalt für Münzen, der jeweils von zumindest zwei Walzen begrenzt ist, wobei die Walzen derart mittels eines Antriebs um ihre jeweilige Drehachse rotierbar sind, dass nicht durch den Sortierspalt förderbare Gegenstände, insbesondere NE-Metallgegenstände, entweder in einer Richtung entlang der Drehachsen oder in eine Richtung senkrecht zu den Drehachsen, und bevorzugt im Wesentlichen parallel zu einer Ebene aufweisend die Drehachsen, vom Sortierspalt weg kraftbeaufschlagt werden, dadurch gelöst, dass die Walzen als Bürstenwalzen ausgestattet sind und jeweils Borsten mit zumindest zwei unterschiedlichen Längen aufweisen und die Metallschüttung mit einer Zuführeinrichtung so den Walzen zugeführt wird, dass die Metallschüttung zumindest anteilig in Längsrichtung der Drehachsen auf die Walzen aufgetragen wird und/oder zumindest anteilig senkrecht zu einer Ebene, gebildet durch die Drehachsen, auf die Walzen aufgetragen wird.
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Die Grundidee der vorliegenden Erfindung basiert also einerseits auf der Tatsache, dass mit den Bürstenwalzen mit zumindest zwei unterschiedlich langen Borsten, zwischen denen bei einer entsprechend benachbarten Anordnung ein Sortierspalt für Münzen ausgebildet wird, sodass ein Aussortieren der Münzen möglich wird, ohne dass ein zu hoher Verschleiß an den Walzen einsetzt oder gar der Sortierspalt durch entsprechende Anhaftungen oder Einlagerungen an den Walzen in seiner Geometrie verändert oder beeinträchtigt wird. Der Sortierspalt wird also nicht durch ein Band oder Förderband begrenzt oder gebildet. Gleichzeitig kann jedoch durch die Zuführung der Metallschüttung über die erfindungsgemäße Zuführeinrichtung, insbesondere bezogen auf die Ausrichtung der Walzen, oder Drehachsen der Walzen, nämlich zumindest anteilig in Längsrichtung der Drehachsen und/oder zumindest anteilig senkrecht zu einer Ebene, gebildet durch die Drehachsen, eine besonders effektive Aussortierung von Münzen erfolgen. Ebenfalls beruht der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auf der unerwarteten Erkenntnis, dass mit den besagten Walzen und der entsprechend vorgesehenen Zuführung der Metallschüttung zu den Walzen oder auf die Walzen neben einer Aussortierung von Münzen gleichzeitig auch eine Aussortierung von Langteilen und/oder Kupfergewölle erreicht werden kann, sodass eine weitere, werthaltige Sortierfraktion neben den Münzen generiert werden kann, die damit die Wirtschaftlichkeit des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht oder einen wirtschaftlichen Betrieb der Vorrichtung erleichtert. Der letztgenannte Grundgedanke der Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass für Langteile und/oder Kupfergewölle bei den erfindungsgemäß vorgesehenen Bürstenwalzen und der ebenfalls vorgesehenen Zuführung des Metalls oder der Metallschüttung über die Zuführeinrichtung ein seitlicher Austrag der Langteile und/oder des Kupfergewölles, im Wesentlichen senkrecht zu den Drehachsen der Walzen und ebenfalls im Wesentlichen parallel zu einer Ebene umfassend die Drehachsen der Walzen gewährleistet oder erreicht wird. Die letztgenannte Austragsrichtung für Gewölle und Langteile soll nachfolgend auch als quer zur Förderrichtung bezeichnet werden.
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Damit kann neben einem Münzkonzentrat, welches den Sortierspalt oder die Sortierspalte senkrecht zu den Drehachsen der Walzen und im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene gebildet durch die Drehachsen der Walzen passiert und der Sortierfraktion, welche entlang der Längsachsen der Walzen oder Drehachsen der Walzen im Wesentlichen parallel zur Ebene der Walzen der Drehachsen ausgetragen wird, eine weitere Fraktion oder Sortierfraktion umfassend die Langteile und/oder das Kupfergewölle erzeugt werden, die entsprechend seitlich ausgetragen wird.
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Besonders vorteilhaft werden alle Bürstenwalzen im Betrieb der Vorrichtung mit gleicher Drehrichtung angetrieben. Demnach sind alle Bürstenwalzen derart ausgestaltet und gegebenenfalls miteinander verbunden, dass eine gemeinsame einheitliche Dreh- oder Rotationsrichtung aller Bürstenwalzen erreicht wird. Damit kann die Sortierung besonders vorteilhaft gestaltet werden, insbesondere auch was die Aussortierung von Langteilen und Kupfergewölle betrifft.
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Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Borsten der Walzen in Gruppen oder Bündeln mit jeweils gleicher Länge auf einem Borstenträger angeordnet sind, wobei bevorzugt der Borstenträger lösbar an einer oder auf einer Walzenwelle befestigbar ist. Die Befestigung erfolgt bevorzugt dergestalt, dass ein Kraftschluss zwischen der Walzenwelle und dem Borstenträger erreicht wird. Über die Gruppierung der Borsten in Bündeln oder Gruppen mit jeweils gleicher Länge kann über den Außenumfang der Walze eine entsprechende Konturierung der Walze erreicht oder erzeugt werden. Die Konturierung der Außenoberfläche oder der Umfangsfläche der Walzen kann wiederum einen vorteilhaften Effekt auf die Sortierleistung der Vorrichtung ausüben. Denn über eine entsprechende Verteilung, Anordnung und/oder periodische Wiederholung der Anordnung der Bündel oder Gruppen von Borsten mit jeweils gleicher Länge, insgesamt aber zumindest zwei unterschiedlichen Längen kann die Art und Weise wie Metallgegenstände, insbesondere NE-Metallgegenstände, in Längsrichtung, also entlang der Drehachsen der Walzen sowie auch quer zu den Drehachsen der Walzen kraftbeaufschlagt und dementsprechend bewegt oder befördert werden, beeinflusst oder gesteuert werden. Dementsprechend kann eine optimierte Sortier- oder Aussortierleistung erreicht werden. Dies gilt sowohl hinsichtlich der Aussortierung von Münzen, als auch hinsichtlich der gegebenenfalls zusätzlich vorgenommenen Aussortierung von Langteilen und/oder Kupfergewölle.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass die Bürstenwalze oder die Bürstenwalzen eine rotierbar angetriebene Walzenwelle und mehrere Borstenträgerelemente aufweisen, wobei die Borstenträgerelemte auf die Walzenwellen aufsteckbar sind. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die mehreren Borstenträgerelemente zusammen einen Borstenträger ausbilden. Die Ausgestaltung der Bürstenwalzen mit mehreren Borstenträgerelementen hat verschiedene Vorteile. Einerseits kann bei einem Verschleiß oder bei Beschädigung von nur einem Teil eines Borstenträgers oder einer Bürstenwalze durch einen gezielten Austausch des verschlissenen oder beschädigten Borstenträgerelements die Kosten und der Aufwand für die Wartung und Instandhaltung minimiert werden. Zudem können, falls dieses erforderlich oder gewünscht ist, verschiedene Borstenträgerelemente, beispielsweise mit jeweils unterschiedlich langen Borsten oder eine unterschiedliche Anordnung von unterschiedlich langen Borsten vorgesehen und kombiniert werden, um, gegebenenfalls den Sortierspalt, insbesondere die Breite des Sortierspalts, zu verändern und an den jeweiligen Einsatzzweck oder die jeweilige Metallschüttung angepasst das Sortierergebnis oder die Sortierleistung zu optimieren.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass die Borsten einer ersten, bevorzugt größeren oder größten, Länge eines Borstenträgers und/oder Borstenträgerelements einen Spiralabschnitt um eine Längsmittelachse, bevorzugt die Drehachse der Bürstenwalze, ausbilden. Die Längsmittelachse des Borstenträgers oder des Borstenträgerelements fallen in der Regel dann mit der Drehachse der Bürstenwalze zusammen, wenn der Borstenträger oder die Borstenträgerelemente auf die entsprechende Walze aufgebracht, insbesondere auf eine entsprechende Walzenwelle aufgebracht, bevorzugt aufgesteckt, sind. Der auf der Bürstenwalze ausgebildete Spiralabschnitt um eine entsprechende Längsmittelachse oder Drehachse kann besonders bevorzugt den Vortrieb oder den Austrag in Längsrichtung, also entlang der Drehachsen der Bürstenwalzen bewirken und kontrollieren. Dazu ist besonders bevorzugt der Spiralabschnitt derart auf dem Borstenträger oder Borstenträgerelement angeordnet und ausgerichtet, dass der Spiralabschnitt bei einer entsprechenden Rotationsrichtung der Walze oder Bürstenwalze einen Vorschub von auf und/oder zwischen den Walzen befindlichen Metallgegenständen und damit zumindest für die Gegenstände, die nicht durch den zumindest einen Sortierspalt hindurchtreten und auch nicht seitlich oder senkrecht zur Ausrichtung der Drehachsen der Walzen ausgetragen werden, einen Austrag in Richtung der Orientierung der Drehachsen bewirkt.
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Zudem kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Borsten einer ersten, bevorzugt größeren oder größten, Länge eines bevorzugt mehrere Borstenträgerelemente aufweisenden Borstenträgers, eine, bevorzugt ununterbrochene, Spirale um eine gemeinsame Längsmittelachse, bevorzugt die Drehachse der Bürstenwalzen, ausbilden. Die Spirale kann dabei eine Vielzahl vollständiger Windungen aufweisen, die durch die Höhe oder Ganghöhe der Spirale einen entsprechenden Abstand voneinander auf der Bürstenwalze aufweisen. Die Spirale kann dabei, wie auch ein Spiralabschnitt eines einzelnen Borstenträgerelements den Vortrieb oder den Austrag in Längsrichtung entlang der Längsachsen oder Drehachsen der Walzen beeinflussen, steuern und/oder optimieren.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass der Borstenträger oder die Borstenträgerelemente an Längsenden Kraftübertragungsmittel zur Kraftübertragung mit benachbarten Borstenträgerelementen und/oder Wellenabschlussmitteln der Walzenwellen aufweisen. Dadurch können verschiedene vorteilhafte Wirkungen erzeugt werden. Einerseits kann sichergestellt werden, dass nicht jedes einzelne Borstenträgerelement separat oder für sich mit der Walzenwelle verbunden oder an dieser befestigt werden muss, um die Borstenträgerelemente anzutreiben und damit die Bürstenwalze in Rotation zu versetzen. Denn beim entsprechenden Vorsehen von an den Längsenden vorgesehenen Kraftübertragungsmitteln, beispielsweise in Form einer Verzahnung, können diese bei nebeneinander angeordneten Borstenträgerelementen ineinander eingreifen und bei randseitig angeordneten Borstenträgerelementen mit den entsprechenden Wellenabschlussmitteln zusammenwirken oder in diese eingreifen, sodass wiederum lediglich eine entsprechende Verbindung zwischen der Walzenwelle und den Wellenabschlussmitteln hergestellt werden muss. Die Wellenabschlussmittel können bevorzugt als Stellringe ausgebildet sein, die ihrerseits mit Festlegmitteln, wie beispielweise Madenschrauben, an der Walzenwelle lösbar befestigt sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn alle Kraftübertragungsmittel an den jeweiligen Enden der Borstenträgerelemente aber auch über die Borstenträgerelemente hinweg identisch ausgebildet sind. Denn dies erlaubt einen einfachen Tausch, Wechsel und/oder Ersatz von einzelnen Borstenträgerelementen. Weiter bevorzugt sind die Kraftübertragungsmittel, beispielsweise in Form einer Verzahnung, so ausgebildet, dass die Kraftübertragung durch einen Formschluss zwischen den Borstenträgerelementen und/oder den Wellenabschlussmitteln erreicht wird.
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Wie bereits oben ausgeführt gibt es verschiedene Möglichkeiten die Beförderung der Metallgegenstände, insbesondere der Nichteisenmetallgegenstände auf den Bürstenwalzen zu beeinflussen. Einerseits kann die Anordnung und Ausrichtung der Zuführeinrichtung einen entsprechenden Einfluss ausüben. Andererseits können, wie bereits diskutiert, die unterschiedlich langen Borsten der Bürstenwalzen sowie deren entsprechende Anordnung auf den Bürstenwalzen oder den Borstenträgern (Borstenträgerelementen) einen Einfluss darauf ausüben wie, insbesondere wie schnell, auf die Bürstenwalzen aufgetragene Metallgegenstände ausgetragen oder befördert werden. Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der Austragsgeschwindigkeit, insbesondere in Richtung der Drehachsen der Bürstenwalzen, kann durch eine Neigung der entsprechenden Drehachsen zur Waagrechten erreicht werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Drehachsen waagrecht angeordnet sind oder einen Winkel von 0° bis 20°, bevorzugt 0° bis 10°, besonders bevorzugt 0° bis 5° mit der Waagrechten einschließen, wobei die Neigung so gewählt ist, dass ein Austrag der Metallschüttung aus der Vorrichtung, bevorzugt in Richtung entlang der Drehachsen, befördert oder beschleunigt wird. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass die Drehachsen auf der Seite tiefer liegen, die von der Zuführeinrichtung abgewandt ist. Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass die Lage oder Neigung der Drehachsen stufenlos im entsprechenden Winkelbereich einstellbar und fixierbar ist.
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Um ein möglichst hochwertiges Münzenkonzentrat oder Münzkonzentrat zu erzeugen, welches aus den Metallgegenständen besteht, welche die Sortierspalte oder den zumindest einen Sortierspalt passieren, ist es besonders wichtig die Breite des Sortierspalts möglichst optimal zu gestalten. Dabei wird in der vorliegenden Erfindung oder der vorliegend beschriebenen Vorrichtung der Sortierspalt oder die Sortierspalten im Wesentlichen durch die kürzeren oder kürzesten Borsten benachbarter Bürstenwalzen gebildet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Vorrichtung ist dementsprechend vorgesehen, dass die benachbarten Bürstenwalzen so zueinander angeordnet sind, dass zwischen den kürzesten Borsten benachbarter Walzen ein Abstand von 2-7mm, bevorzugt von 3-6mm ausgebildet ist. Dadurch kann ein Münzkonzentrat erzeugt werden, welches einen hohen Anteil an Münzen und nur einen vergleichsweise geringen Anteil an sonstigen Flachteilen aufweist.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn auch Teile des Sortierspalts oder der Sortierspalten, also der Bereich zwischen den jeweils gegenüberliegenden kürzesten Borsten der Bürstenwalzen mit den längeren Borsten durchkämmt wird. Hier hat es sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die längeren Borsten jeweils einer Walze und die kürzesten Borsten einer jeweils benachbarten Walze nicht aufeinander treffen oder sogar ineinander kämmen. Vielmehr ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass benachbarte Bürstenwalzen so zueinander angeordnet sind, dass zwischen den längsten Borsten einer Walze und den kürzesten Borsten einer benachbarten Walze immer mindestens ein Abstand von 0,5mm, bis 1,5mm, bevorzugt von 0,8mm bis 1,2mm, ausgebildet ist. Dieser Abstand bezieht sich auf die Situation, dass die jeweiligen kürzesten und längsten Borsten einander zugewandt im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, also in der Situation in etwa auf Höhe der Drehachse der jeweiligen Walzen bei einander zugewandten kürzesten und längsten Borsten.
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Dieser Abstand oder diese Definition des Abstands trifft auch auf die oben bereits genannte Bemessung des Abstands zwischen kürzesten Borsten jeweils benachbarter Bürstenwalzen zu.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass benachbarte Bürstenwalzen so zueinander angeordnet sind, dass zwischen den längsten Borsten benachbarter Walzen in Richtung der Drehachsen ein, bevorzugt konstanter, Abstand von weniger als 45mm, bevorzugt weniger als 42mm, besonders bevorzugt weniger als 40mm, ausgebildet ist. Hierbei soll konstant als zeitlich konstant verstanden werden. Der Abstand der längsten Borsten soll sich also nicht während der Rotation ändern. Gerade bei der Ausbildung von Spiralabschnitten oder Spiralen durch die längsten Borsten lässt sich dieser Maximalabstand der der längsten Borsten in Längsrichtung oder in Richtung der Drehachsen gut einstellen. Der Abstand kann dabei alternierend ausgebildet sein, so dass auf einen größeren Abstand ein kleinerer Abstand folgt, wobei keiner der Abstände den Maximalabstand überschreitet. Der Unterschied der aufeinanderfolgenden Abstände in Längsrichtung kann einen Einfluss auf die Austragsgeschwindigkeit in Längsrichtung ausüben und je nach Anwendungsfall vorteilhaft eingestellt werden. Die Einhaltung des Maximalabstands ermöglicht in besonders vorteilhafte Weise eine weitere „Sortierdimension“ zu etablieren. Denn damit können den Sortierspalt nur Flachteile passieren, die in einer Dimension an keiner Stelle breiter oder stärker sind als der Sortierspalt breit ist und in einer zweiten im wesentlichen senkrechten Dimension nicht länger oder größer sind als 45mm, bevorzugt 42mm, besonders bevorzugt 40mm. Dies führt aber auch dazu, dass die die Sortierspalt durchquerenden Gegenstände allesamt sehr ähnliche Abmessungen aufweisen, wie die auszusortierenden Münzen. Folglich wird durch die vorteilhafte Relativanordnung der längsten Borsten benachbarter Walzen in Längsrichtung oder in Richtung der Drehachsen eine weitere Qualitätssteigerung bei dem aussortierten Münzkonzentrat erreicht.
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Einerseits kann vorgesehen sein, dass die Bürstenwalzen auf einer Haltevorrichtung, beispielsweise auf einer unten noch näher oder genauer beschriebenen Rahmenvorrichtung, fest angeordnet sind. In diesem Fall sind die entsprechenden Abstände der Drehachsen sowie die entsprechenden Abstände der Walzenwellen fest oder festgelegt und können an sich nicht verändert werden. In diesem Fall kann eine Anpassung der genannten Abstände, also des Abstands zwischen kürzesten Borsten und der Abstand zwischen kürzesten Borsten einerseits und längsten Borsten andererseits, dadurch angepasst oder variiert werden, dass unterschiedliche Borstenträger oder Borstenträgerelemente mit entsprechend angepassten Borsten, insbesondere mit entsprechend in der Länge angepassten Borsten auf die Walzen, insbesondere die Walzenwellen aufgebracht werden. In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Walzen oder Bürstenwalzen als solche in ihrer Position auf einem Unterbau, beispielsweise auf einem Rahmen, verändert und in der jeweils veränderten Position festlegbar sind, sodass die Abstände auch ohne einen Wechsel des Borstenträgers oder der Borstenträgerelemente durch eine Positionsänderung der Bürstenwalzen insgesamt verändert werden kann. Für die Erzeugung eines besonders hochwertigen oder reinen Münzkonzentrats hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bürstenwalzen, insbesondere die Borsten der Bürstenwalzen, die am häufigsten auf einer Bürstenwalze vorkommen einen Außendurchmesser der Bürstenwalze definieren, der auf das Spektrum der Durchmesser der auszusortierenden Münzen angepasst ist. Denn in einem bestimmten Bereich sorgt die Außenkontur oder der wesentliche Anteil der Oberfläche der Bürstenwalzen eine Krümmung aufweisen, die ein Aufrichten oder Aufstellen der auszusortierenden Münzen durch die Rotation der Walzen begünstigen. Dementsprechend ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Walzen einen Außendurchmesser, bevorzugt durch die kürzesten Borsten definiert, aufweisen, der derart gewählt ist, dass auf die Walzen aufgetragene Münzen durch die Rotation der Walzen in Richtung des Sortierspalts bewegt und dabei aufgerichtet werden. Bevorzugt können die Außendurchmesser der Bürstenwalzen 10cm - 30cm, bevorzugt 15cm -28cm betragen.
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Es hat sich ebenfalls herausgestellt, dass ein seitlicher Austrag von Langteilen effektiv erfolgen kann, wenn die Langteile mit einer bestimmten Grundausrichtung auf die Walzen aufgetragen werden. Insbesondere besteht dann auch der Vorteil, dass gerade Langteile nicht unbeabsichtigt oder versehentlich durch einen Sortierspalt treten und die Reinheit des Münzkonzentrats herabsetzen. Dementsprechend sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung vor, dass die Zuführeinrichtung ein Langteile-Vorausrichtungsmittel aufweist, welches dazu dient Langteile mit ihrer Längsachse quer zu den Drehachsen der Walzen oder Bürstenwalzen und im Wesentlichen parallel zu einer Ebene umfassend die Drehachsen auf die Walzen aufzutragen. Denn in dieser Ausrichtung werden die Langteile besonders effektiv durch die Oberflächen der rotierenden Walzen oder Bürstenwalzen tangential zu den jeweiligen Rotationsbewegungen seitlich, also im Wesentlichen quer, zur Orientierung der Drehachsen der Bürstenwalzen oder quer zur Förderrichtung ausgetragen. Die Ausrichtung oder Vorausrichtung von Kupfergewöllen ist nicht erforderlich. Diese werden durch eine Art Übergabeeffekt im Rahmen der gleichsinnigen Rotation der Bürstenwalzen ebenfalls im wesentlichen quer zur Förderrichtung bewegt und werden dann auf einer letzten Walze von dieser mit befördert, bis auf der Unterseite das Gewölle den Übergang zur vorletzten Walze erreicht, wo das Gewölle dann abgestreift wird. Durch die Vorausrichtung der Langteile und die Haft- und Übergabewirkung der Gewölle an den Borsten der Borstenwalzen wird einerseits die Qualität des Münzkonzentrats verbessert, gleichzeitig wird ein Verklemmen von Kupfergewölle zwischen den Bürstenwalzen vermieden und schließlich durch die gerichtete Ausschleusung oder den gerichteten Austrag der Langteile sowie des Kupfergewölles eine weitere Sortierfraktion gebildet, die entsprechend weiterverwertet oder weiteraufbereitet werden kann.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass die Zuführeinrichtung ein Vibrationselement, insbesondere eine Vibrationsrinne, umfasst, die die Zuführung der Metallschüttung bewirkt oder zumindest unterstützt. Besonders vorteilhaft kann die Vibrationsrinne oder das Vibrationselement gleichzeitig auch als Langteil-Vorausrichtungsmittel fungieren, um die oben beschriebene Vorausrichtung der Langteile und des Kupfergewölles zu bewirken. Zudem ermöglicht das Vibrationselement eine gleichmäßige und gezielte Zuführung oder Dosierung der auf die Bürstenwalzen gelangenden Metallschüttung. Alternativ kann das Langteile-Vorausrichtungsmittel auch separat zur Zuführeinrichtung vorgesehen werden und mit dieser gegebenenfalls zusammenwirken.
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Ebenfalls kann in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Bürstenwalzen einen Antriebszapfen aufweisen, der mit einer Walzenwelle, insbesondere einer Hohlwelle, verbunden, bevorzugt lösbar verbunden, besonders bevorzugt verschraubt, ist. Eine lösbare Verbindung zwischen Antriebszapfen und Walzenwelle ermöglicht eine leichte und einfache Instandhaltung sowie gegebenenfalls einen einfachen Austausch. Dabei haben sich Verschraubungen als besonders vorteilhaft herausgestellt, wobei dann bevorzugt auf einer Innenoberfläche einer Hohlwelle ein Innengewinde und auf dem Antriebszapfen ein entsprechendes Außengewinde vorgesehen wird. Die Verwendung von Hohlwellen als Walzenwelle bietet sich insbesondere an, um Gewicht einzusparen und die Trägheitsmomente der Bürstenwalzen zu reduzieren.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Antriebszapfen Antriebsmittel, insbesondere Doppelzahnräder, und/oder Lagermittel zum Zusammenwirken mit Lagersitzen aufweisen. Dadurch kann erreicht werden, dass mit einem einzigen oder mit einem gemeinsamen Antrieb alle Bürstenwalzen der Vorrichtung angetrieben werden, indem der Antrieb, beispielsweise mit einer Antriebskette mit einem der Doppelzahnräder des Antriebszapfens einer Bürstenwalze gekoppelt ist und die jeweils nachfolgenden oder benachbarten Bürstenwalzen ihrerseits wiederum über eines der Doppelzahnräder angetrieben werden und über ein weiteres Doppelzahnrad die jeweils nachfolgende oder benachbarte Bürstenwalze antreiben. Die Lagermittel sind in der Regel so ausgebildet, dass die Bürstenwalze oder die Bürstenwalzen der Vorrichtung eine lediglich einseitige Lagerung, nämlich im Bereich des Antriebszapfens der Bürstenwalze benötigen. Auch in diesem Zusammenhang ist die Verwendung von Hohlwellen als Walzenwellen bevorzugt, da das entsprechend von der Lagerung oder von den Lagermitteln aufzunehmende Gewicht verringert wird. Alternativ zu Hohlwellen können allgemein auch gezogene Rohre zum Einsatz kommen. Insgesamt ermöglicht eine einseitige Lagerung, insbesondere dann wenn sie im Bereich der Zuführeinrichtung der Vorrichtung angeordnet ist, dass die Bürstenwalzen auf der der Lagerung oder dem Antriebszapfen abgewandten Seite oder dem abgewandten Ende eine offene oder lose Anordnung ausbilden. Dies wiederum hat den Vorteil, dass es bei den Teilen, die zwischen den Bürstenwalzen in Längsrichtung, also entlang der Richtung der Drehachsen der Bürstenwalzen ausgetragen werden, die zwar den Sortierspalt nicht ganz passieren, aber gegebenenfalls in den Bereich zwischen den Bürstenwalzen hineinragen, gegebenenfalls sogar in den Bereich des Sortierspalts hineinragen oder diesen sogar durchqueren, nicht beim Verlassen der Bürstenwalzen zu Verklemmungen, Aufstauungen oder ähnlichen Behinderungen kommen kann, da die jeweiligen Bürstenwalzen vorteilhaft aufgrund der einseitigen Lagerung ein offenes Ende ausbilden.
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Außerdem kann es ebenfalls vorteilhaft sein, wenn die Bürstenwalzen an einem Rahmen befestigt oder von einem Rahmen aufgenommen werden, welcher bevorzugt eine U-Form ausbildet und damit einseitig offen ist. Einerseits bietet ein entsprechender Rahmen die notwendige Grundstabilität für die Anordnung und Befestigung der Bürstenwalzen. Darüber hinaus ermöglicht ein einseitig offener Rahmen, der beispielsweise durch drei aneinandergrenzende Schenkel in U-Form gebildet wird, dass auch der Rahmen der Bürstenwalzen an dem der Lagerung gegenüberliegenden Seite der Bürstenwalze offen ist und auch damit das Verklemmen, das Aufstauen oder das Verkanten von ausgetragenen Metallgegenständen der Metallschüttung verhindert wird.
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Löffel sind ein typisches Beispiel für Metall-Gegenstände, die mit dem Löffelstiel in den Bereich zwischen den Bürstenwalzen, also in den Berich des Sortierspalts eindringen können und am Austragsende der Bürstenwalzen zu Verklemmungen und Aufstauungen führen könnten, was jedoch durch die offene Anordnung der Walzenenden und/oder des Rahmens verhindert werden kann.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Sortiervorrichtung zum Aussortieren von Münzen sieht in Anlehnung an die gängigen Maße von Wirbelstromabscheidern vor, dass der Rahmen eine Walzenanordnung mit einer Breite von 1 m oder 1,5m oder 2m aufweist, wobei bevorzugt ein Verhältnis von 6 Walzen pro 1m Breite des der Walzenanordnung eingehalten wird. Dies bedeutet, dass bei einem Rahmen mit einer Walzenanordnung von 1,5m Breite neun Walzen zum Einsatz kommen und bei einem Rahmen mit einer Walzenanordnung mit einer Breite von 1 oder 2m 6 bzw. 12 Bürstenwalzen nebeneinander angeordnet werden.
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Zudem betrifft die Erfindung eine Verwendung einer vorangehend beschriebenen Vorrichtung zum Aussortieren von Münzen aus einer Metallschüttung, insbesondere einer NE-Metallschüttung oder Schwermetallschüttung.
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Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung auch eine Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung zum zusätzlichen Aussortieren von Langteilen und/oder Kupfergewölle aus einer Metallschüttung, insbesondere einer NE-Metallschüttung oder Schwermetallschüttung.
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Besonders bevorzugt wird die Vorrichtung im Nachgang zu einer Abscheidung einer NE-Metallfraktion, insbesondere zu einer Wirbelstromabscheidung einer NE-Metallfraktion verwendet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der die Erfindungsgegenstände schematisch darstellenden Zeichnungen.
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Diese zeigen in:
- 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Sortierprinzips der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung der Grundfunktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Frontalansicht;
- 4 eine schematische Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Draufsicht;
- 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;
- 6 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;
- 7 ein schematischer Schnitt durch eine Walzenwelle einer Bürstenwalze;
- 8 eine schematische Darstellung eines Zwischenraums zwischen zwei benachbarten Bürstenwalzen.
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In der schematischen Funktionsskizze der 1 sind beispielhaft vier Bürstenwalzen 01 dargestellt, deren jeweilige Drehachse A senkrecht zur Zeichenebene der 1 verläuft. Die Bürstenwalzen 01 sind dabei alle gleichsinnig antreibbar oder gleichsinnig angetrieben, wie anhand der Richtungspfeile R der 1 verdeutlicht wird. Auf die Bürstenwalzen 01 wird von einer in der 1 nicht dargestellten Zuführeinrichtung eine Metallschüttung, insbesondere eine Nichteisen-Metallschüttung, zugeführt. Dies bedeutet, dass die Metallschüttung von oben auf die Bürstenwalzen 01 aufgetragen wird. Die Metallschüttung umfasst dabei neben Münzen 02 auch andere Volumenteile 03 sowie in der Darstellung der 1 nicht dargestellte Langteile. Zwischen den Bürstenwalzen 01 ist jeweils ein Sortierspalt 04 ausgebildet, wobei der Sortierspalt 04 im Wesentlichen durch die jeweils kürzeren oder kürzesten Borsten der Bürstenwalzen 01 definiert wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der Funktionsskizze der 1 die Borsten nicht dargestellt. Der Sortierspalt kann beispielsweise 2-7mm, bevorzugt 3-6mm breit sein. Durch die in der 1 nicht im Detail dargestellten längeren oder längsten Borsten der Bürstenwalzen 01 wird durch die Rotation der Bürstenwalzen um die Drehachsen A ein Vortrieb oder eine Beförderung der Metallschüttung senkrecht zur Zeichenebene der 1 bewirkt, wobei Gegenstände, die zwischen die Bürstenwalzen 01 geraten und insgesamt an keiner Stelle breiter sind, als die Sortierspalten 04 durch diese hindurchtreten können. Dies ist beispielsweise bei der skizzierten Münze 02 der Fall. Die Volumenteile 03 werden hingegen senkrecht zur Zeichenebene, also entlang der Richtung der Drehachsen A über die Bürstenwalzen 01 hinweg transportiert und am Ende der Bürstenwalzen 01 ausgetragen und absepariert. Auf die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bezug auf Langteile, Kabelgewölle, insbesondere Kupfergewölle wird im Zusammenhang mit der Darstellung der 2 noch näher eingegangen werden.
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Der Außenumfang der Bürstenwalzen, im Wesentlichen durch die kürzesten Borsten definiert, ist dabei so gewählt, dass die Münze 02 bei der Drehung der Walze 01 um die Drehachse A in Richtung des Sortierspalts 04 bewegt wird und dabei aufgerichtet wird, um möglichst einfach den Sortierspalt 04 zu durchqueren.
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In der 2 ist neben der Darstellung einer Anordnung von insgesamt sechs Bürstenwalzen 01 mit deren jeweiligen Drehachsen A auch eine schematische Darstellung der Zuführeinrichtung 05 dargestellt, mit der die Metallschüttung, insbesondere die NE-Metallschüttung auf die Bürstenwalzen 01 aufgetragen wird. Der Auftrag der Metallschüttung erfolgt im Wesentlichen entlang der Auftragsrichtung E über die Zuführeinrichtung 05. Die Bürstenwalzen 01 rotieren dabei, ebenfalls wie in der 1 dargestellt, jeweils gleichsinnig im Uhrzeigersinn um die jeweilige Drehachse A. Durch die zwischen den Bürstenwalzen 01 ausgebildeten Sortierspalte 04 können die Münzen 02 und andere Flachteile vergleichbarer Dimension in einer Durchtrittsrichtung D senkrecht zur Zeichenebene hindurchtreten, wohingegen die Volumenteile 03 entlang der Längsrichtung L der Drehachsen A ausgetragen und absepariert oder aussortiert werden. Die in der Zeichenebene verlaufende Längsrichtung L definiert fällt auch mit der sogenannten Förderrichtung zusammen. Die Langteile 06 sowie das Drahtgewölle, insbesondere das Kupfergewölle 07, wird senkrecht zu der Erstreckung der Drehachsen A und im Wesentlichen parallel zur Ebene gebildet durch die Drehachsen A seitlich ausgetragen, was durch den Richtungspfeil S angedeutet wird. Dadurch wird eine weitere Sortierfraktion gebildet, die sicherstellt, dass die Sortierfraktion durch Aufkonzentration des Drahtgewölles, insbesondere des Kupfergewölles 07 einen entsprechenden Wert aufweist. Gleichermaßen wird sichergestellt, dass durch das Kupfergewölle 07 die Bürstenwalzen nicht verunreinigt oder beschädigt werden. Schließlich wird der Anteil an Langteilen in dem durch die Sortierspalte 04 aussortierten Gegenstände, also dem Münzkonzentrat, verringert, sodass auch die Reinheit des Münzkonzentrats verbessert wird.
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In der Darstellung der 3 ist gezeigt, dass abermals sechs Bürstenwalzen 01 auf einem gemeinsamen Rahmen 08 angeordnet sind, wobei etwas oberhalb und hinter den Walzen 01 die Zuführeinrichtung 05 angeordnet ist, die zudem ein Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 aufweist. Das Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 sorgt dafür, dass die Langteile 06 bevorzugt mit einer Ausrichtung auf die Bürstenwalzen 01 aufgetragen werden, wie sie beispielsweise in der 2 skizziert ist, nämlich mit einer Längsachse im Wesentlichen quer zu den Längsachsen der Bürstenwalzen 01, also den Drehachsen A der Bürstenwalzen 01. Das Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 kann beweglich gelagert sein, um einen möglichst optimalen Abstand zum Ende der Zuführeinrichtung 05 einstellen zu können. Bevorzugt beträgt der Abstand nicht mehr als 45mm.
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Unterhalb des Rahmens 08 sind zudem Leiteinrichtungen 10, insbesondere Leitbleche 10 vorgesehen, die die NichteisenMetallgegenstände, die durch die Sortierspalte 04 hindurchtreten auf eine Spaltöffnung 11 eines Sicherheits-Sammelbehälters 12 der Vorrichtung leiten oder führen. Die Spaltöffnung 11 des Sicherheits-Sammelbehälters 12 ist dabei so ausgebildet, dass kein manueller Zugriff auf die im Sicherheits-Sammelbehälter 12 gesammelten Münzen des Münzkonzentrats erfolgen kann. Die Leiteinrichtungen 10 bilden bevorzugt einen Winkel von mehr als 45° mit der Waagerechten aus, um ein sicheres Abgleiten oder Abrutschen der Flachteile in den Sicherheits-Sammelbehälter 12 zu gewährleisten. In der Darstellung der 3 ist ebenfalls ein gemeinsamer Antrieb 13 der Vorrichtung zu erkennen, der den Antrieb der Bürstenwalzen 01 sicherstellt. Auf die Details des Antriebs wird im Rahmen der Beschreibung der 4 noch genauer eingegangen werden.
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In der Draufsicht der 4, ist abermals der U-förmige Rahmen 08 sowie die daran befestigten Bürstenwalzen 01 dargestellt. In der Darstellung der 4 ist dabei zu erkennen, dass die jeweiligen Bürstenwalzen einen Borstenträger 14 aufweisen, der auf einer Walzenwelle 15 angeordnet ist. Im Beispiel der 5 besteht der Borstenträger 14 wiederum aus sieben einzelnen Borstenträgerelementen 16. Die Borstenträgerelemente 16 weisen jeweils an gegenüberliegenden Längsenden Kraftübertragungsmittel 17 in Form einer Verzahnung auf, mit denen die Borstenträgerelemente 16 untereinander und auch die Borstenträgerelemente 16 mit den endseitig auf den Walzenwellen 15 angeordneten Wellenabschlussmitteln 18 formschlüssig und damit auch kraftschlüssig verbunden sind. Die Wellenabschlussmittel 18 können beispielsweise als Stellringe ausgestaltet sein, die mit entsprechenden Madenschrauben versehen sind, um die Fixierung der Wellenabschlussmittel 18 auf der Walzenwelle 15 zu bewirken.
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Weiter ist der 4 zu entnehmen, dass die Borstenträger 14, insbesondere die Borstenträgerelemente 16 der Bürstenwalzen 01 jeweils Gruppen oder Bündel 19 mit Borsten 20 jeweils gleicher Länge aufweisen, wobei die Gruppen oder Bündel 19 der Borsten mit einer größeren oder größten Länge einen Spiralabschnitt 21 um die Längsmittelachse des Borstenträgers 14 oder des Borstenträgerelements 16 ausbilden. In der Darstellung der 4 sind die jeweiligen Borstenträgerelemente 16 dabei so zueinander angeordnet, dass die Gruppen 19 von Borsten 20 mit der größten Länge eine durchgehende Spirale 22 ausbilden. Durch die Spirale 22 wird einerseits der Austrag der Volumenteile in Richtung der Drehachsen A der Bürstenwalzen bewerkstelligt. Gleichzeitig wird bei einer entsprechenden Vorausrichtung der Langteile und/oder des Kupfergewölles eine seitliche Austragung dieser Bestandteile der Nichteisen-Metallschüttung gewährleistet.
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In der 4 ist zudem dargestellt, dass die Bürstenwalzen 01 einseitig auf dem Rahmen 08 gelagert sind, wobei dazu von den Bürstenwalzen 01 umfasste Lagermittel 23 in entsprechenden Lagern 24 des Rahmens aufgenommen sind. Ebenfalls umfassen die Bürstenwalzen 01 auf der Lagerseite, im Bereich der Antriebszapfen 25, welche auch die Lagermittel 23 aufweisen, entsprechende Antriebsmittel, beispielsweise Doppelzahnräder 26, die einen Antrieb der Bürstenwalzen 01 mittels des gemeinsamen Antriebs 13 ermöglichen, wobei vom Antrieb 13 über eine erste Kettenverbindung zu einem der Doppelzahnräder der dem Antrieb 13 benachbarten Bürstenwalze 01 ein unmittelbarer Antrieb bewirkt wird und die nachfolgenden Doppelzahnräder der Bürstenwalzen 01 jeweils genutzt werden, um die Antriebsenergie von der jeweils vorangehenden oder weiter links angeordneten Bürstenwalze auf die jeweils nachfolgende oder weiter rechts angeordneten Bürstenwalze 01 zu übertragen. Alternativ zu Ketten können auch Riemen als Übertragungsmittel zum Einsatz kommen.
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Es können zudem in den Figuren nicht im Detail dargestellte Überwachungsmittel vorgesehen sein, die eine Drehzahlüberwachung des Antriebs und/oder der Bürstenwalzen ermöglichen. Im Fall einer Feststellung einer ungewollten Abweichung der Drehzahl von einer Solldrehzahl, bevorzugt bei einem Stillstand, kann beispielsweise ein Stopp und ein anschließender Wechsel der Drehrichtung des Antriebs für etwa drei Umdrehungen automatisch durchgeführt werden. Dieser Vorgang kann eine vorbestimmte Anzahl von Wiederholungen, beispielsweise drei Wiederholungen durchlaufen, bevor der Antrieb vollständig abgeschaltet und über Ausgabemittel, beispielsweise akustische, eine Störungsmeldung ausgegeben wird.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Ketten zur Verbindung der Zahnräder der Bürstenwalzen 01 und des Antriebs 13 in der 4 nicht dargestellt.
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Wie bereits erwähnt ist der Rahmen 08 auf dem die Bürstenwalzen 01 angeordnet sind mit drei einzelnen Schenkeln 27 in U-Form eines Us ausgebildet, wobei die offene Seite des Rahmens 08 dem Ende der Bürstenwalzen-Anordnung zugeordnet ist, die der Lagerung der Bürstenwalzen 01 gegenüberliegend ist. Sowohl durch die einseitige Lagerung und den Antriebszapfen 25 der Bürstenwalzen 01 als auch durch die einseitig offene Ausgestaltung des Rahmens 08 wird der Austrag von Volumenteilen entlang der Längsachse oder der Drehachse A der Bürstenwalzen vorteilhaft weitergebildet. Denn an dem offenen Ende des Rahmens 08 als auch an dem freien Ende der Bürstenwalzen 01 kann es in der dargestellten Ausführungsform nicht zu Verklemmern oder zu einer Anstauung von Metallgegenständen kommen.
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Der Abstand zwischen den seitlichen Schenkeln 27 des Rahmens und den Walzen oder Bürstenwalzen können Abdeckungen, zum Beispiel in Form von Blechen, angeordnet werden. Soweit eine Aussortierung von Langteilen und Kupfergewöllen vorgesehen ist, kann auf der Seite quer zur Austragsrichtung, auf der der Austrag der Langteile und der Gewölle erfolgt auf die Abdeckung verzichtet werden. Stattdessen kann in einem Bereich, der auch den Spalt zwischen Schenkel 27 und letzter Walze umfasst ein Auffangbehältnis 30 für Langteile und Gewölle unterhalb des Rahmens 08 angeordnet sein.
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Die in der 4 dargestellten Bürstenwalzen sind so zueinander angeordnet, dass zwischen den kürzesten Borsten 20 benachbarter Bürstenwalzen ein Abstand von 2-7mm, bevorzugt von 3-6mm ausgebildet wird, was im Wesentlichen dem Sortierspalt 04 zwischen den benachbarten Bürstenwalzen 01 ausbildet. Der Abstand zwischen den kürzesten Borsten 20 einer Bürstenwalze und den längsten Borsten 20 einer benachbarten Bürstenwalze 01 beträgt zwischen 0,5 und 1,5mm, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,2mm. Die jeweiligen Abstände werden auf der Höhe der Drehachsen A der Bürstenwalzen 01 bestimmt, wenn sich die entsprechenden Borsten 20 im Wesentlichen fluchtend oder parallel zueinander gegenüberstehen.
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Die 5 zeigt nochmals eine Seitenansicht auf die Vorrichtung, in der neben der Zuführeinrichtung 05, die bevorzugt als Vibrationsrinne oder als Förderband ausgebildet ist, und dem die Bürstenwalzen 01 tragenden Rahmen 08 auch die Leiteinrichtungen 10 sowie der Sicherheits-Sammelbehälter 12 dargestellt ist. Bei der Zuführeinrichtung 05 kann es sich beispielsweise um eine Vibrationsrinne handeln. Alternativ kann die Zuführeinrichtung zumindest eine Vibrationsrinne umfassen. Anhand der Anordnung der Zuführeinrichtung 05 gegenüber den Bürstenwalzen 01 wird deutlich, dass die Gegenstände der Metallschüttung zumindest anteilig in Längsrichtung der Drehachsen A und/oder zumindest anteilig senkrecht zu einer Ebene gebildet durch die Drehachsen A auf die Bürstenwalzen 01 aufgetragen werden. Der jeweilige Anteil der vektormäßig zerlegbaren Auftragsrichtung der Metallgegenstände auf die Bürstenwalzen 01 hängt dabei sowohl vom Abstand zwischen der Zuführeinrichtung 05 und der Bürstenwalzen 01 ab. Außerdem hängt der jeweilige Anteil von der Geschwindigkeit ab, mit dem die Metallgegenstände die Zuführeinrichtung 05 verlassen. Dies bedeutet, dass wenn die Geschwindigkeit, mit der die Metallgegenstände die Zuführeinrichtung 05 verlassen verhältnismäßig gering ist und darüber hinaus der Abstand zwischen der Zuführeinrichtung 05 und den Bürstenwalzen 01 verhältnismäßig groß ist eine Auftragsrichtung auf die Bürstenwalzen entsteht, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene erfolgt, die durch die Drehachsen der Bürstenwalzen 01 gebildet wird, wobei durch die Ausrichtung der Zufuhreinrichtung 05 in Bezug auf die Drehachsen A der Bürstenwalzen 01 in der Regel ein, wenn auch kleiner Anteil der Auftragsrichtung erhalten bleibt, der in Längsrichtung der Drehachsen A der Bürstenwalzen 01 verläuft. Je größer die Geschwindigkeit ist, mit dem die Metallgegenstände die Zuführeinrichtung 05 verlassen und je geringer der Abstand zu den Bürstenwalzen 01, desto stärker verläuft die Auftragsrichtung der Metallschüttung in Längsrichtung der Drehachsen A der Bürstenwalzen 01. Durch die beschriebene Auftragsrichtung der Metallschüttung auf die Bürstenwalzen 01 wird ein besonders effizientes Aussortieren der Münzen aus der Metallschüttung ermöglicht. Zudem wird, insbesondere bei einer entsprechenden Vorausrichtung von Langteilen ein sehr effektives seitliches Aussortieren dieser Bestandteile der Metallschüttung erreicht, wobei in erfindungsgemäßer Weise die Ausgestaltung der Bürstenwalzen 01 mit jeweils zumindest zwei unterschiedlich langen Sorten von Borsten zusammen mit der oben beschriebenen Auftragsrichtung der Metallschüttung auf die Bürstenwalzen ein besonders effektives Aussortieren oder Abseparieren der unterschiedlichen Fraktionen der Metallschüttung erlaubt.
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In der Darstellung der 5 ist erkennbar, dass die Drehachsen A der Bürstenwalzen 01 waagerecht verlaufen. Alternativ kann auch eine Neigung der Drehachsen, beispielsweise um 0° bis 20° vorgesehen werden, wobei dann die dem Antrieb 13 und dem Antriebszapfen 25 abgewandten Enden der Bürstenwalzen 01 tiefer liegen können, sodass der Vortrieb oder Austrag von Volumenteilen in Richtung der Drehachsen A befördert wird. Bevorzugt ist die Neigung durch den Betreiber der Vorrichtung stufenlos einstellbar und festlegbar.
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Ebenfalls ist in 5 gezeigt, ist die Anordnung der Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 gegenüber der Zuführeinrichtung 05. Das Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 ist beispielsweise als Vorhang ausgestaltet, der einen Abstand von nicht mehr als 45mm, bevorzugt nicht mehr als 40mm, vom Ende der Zuführeinrichtung 05 aufweist und parallel zur Breite der Zuführeinrichtung 05 ausgerichtet ist. Einlaufende Langteile werden durch den Widerstand des Langteile-Vorausrichtungsmittels 09 im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene ausgerichtet, bevor sie den Spalt zwischen Zuführeinrichtung 05 und Langteile-Vorausrichtungsmittel 09 passieren können auf die Bürstenwalzen aufgetragen werden. Der Abstand zur Zuführeinrichtung 05 kann dabei so gewählt werden, dass er besonders bevorzugt mit der Anordnung der Borsten und Gruppen oder Bündeln von Borsten zusammenwirkt. Dazu kann der Abstand zur Zuführeinrichtung bevorzugt gleich zum maximalen Abstand d3 gemäß der Beschreibung der 8 gewählt werden, um eine optimale Vorausrichtung und damit eine seitliche Voraussortierung von Langteilen zu erreichen.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Rahmens 08 sowie der darauf befestigten Bürstenwalzen 01 und des Antriebs 13 zum Antrieb der Bürstenwalzen 01. In dem Bereich zwischen der hinteren Wellenabschlussmittel 18 und den Lagermitteln 23 geht die Welle 15 der Bürstenwalzen 01 in einen Antriebszapfen 25 über. Die Ausgestaltung der Walzenwelle 15 sowie die Ausgestaltung des Antriebszapfens 25 als auch der Übergang zwischen Walzenwelle 15 und Antriebszapfen 25 wird im Detail in der Darstellung der 7 gezeigt.
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Die 7 zeigt die Walzenwelle 15 im Schnitt ohne den darauf angeordneten Borstenträgern oder Borstenträgerelementen. Die Walzenwelle 15 ist als Hohlwelle oder gezogenes Rohr ausgebildet und umfasst endseitig ein Innengewinde 28, welches mit einem Außengewinde 29 des Antriebszapfens 25 zusammenwirkt und dadurch eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung zwischen der Hohlwelle 15 der Bürstenwalze 01 und dem Antriebszapfen 25 ausbildet. An dem Antriebszapfen 25 können in einem nicht mehr in der Darstellung der 7 gezeigten Bereich die Lagermittel 23 sowie die Doppelzahnräder 26 angeordnet, insbesondere befestigt, werden.
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8 zeigt einen Ausschnitt aus einem Zwischenraum 31 zwischen zwei Bürstenwalzen 01, der einen Sortierspalt 04 ausbildet. In den Zwischenraum 31 ragen dabei die Borsten 32 oder die Gruppen 33 von Borsten 32 mit zwei unterschiedlichen Längen. Die Gruppen 33 oder Bündel mit den längeren Borsten 32.1 bilden dabei eine Spirale aus. Die kürzeren Borsten 32.2 sind zwischen den Spiralen gleichmäßig verteilt. Auf die Darstellung der Gruppen der kürzeren Borsten 32.2 außerhalb des Zwischenraums wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet. Es ins erkennbar, dass zwischen den Gruppen 33 der kürzeren Borsten 32.2 von zwei benachbarten Bürstenwalzen 01 ein erster Abstand d1 ausgebildet ist, der 2mm bis 7 mm betragen kann. Dieser Abstand bildet eine erste Begrenzung oder Dimension des Sortierspalts 04 aus. Zwischen jeweils kurzen Borsten 32.2 und langen Borsten 32.1 benachbarter Bürstenwalzen ist ein zweiter Abstand d2 ausgebildet, der 0,5mm bis 1,5mm betragen kann und der im Wesentlichen zum Vortrieb der zwischen den Bürstenwalzen 01 befindlichen Gegenständen in Förderrichtung, also entlang der Drehachsen A dient.
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In Förderrichtung oder entlang der Drehachsen der A der Bürstenwalzen können die längeren Borsten 32.1 ebenfalls einen Abstand definieren. Dieser wird dadurch gebildet, dass die längeren Borsten 32.1 radial überlappend angeordnet sind. Der Abstand d3 in Förderrichtung kann dabei so gewählt werden, dass er besonders bevorzugt die Aussortierung von Münzen und/oder Gegenständen mit ähnlichen Dimensionen oder Abmessungen fördert. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Abstand d3 nicht größer als 40mm ist. Dadurch wird eine zweite Begrenzung oder Dimension des Sortierspalts 04 gebildet. Man könnte die Situation auch so betrachten, dass in Längsrichtung der Drehachsen A im Zwischenraum 31 zwischen zwei benachbarten Bürstenwalzen 01 eine Vielzahl von auch aufeinanderfolgenden Sortierspalten 4 gebildet werden, die sich jeweils zwischen den längeren Borsten 32.1 benachbarter Bürstenwalzen 01 erstrecken und somit neben der Breite d1 eine länge d3 aufweisen. Damit ermöglicht die Anordnung der Bürstenwalzen und deren Borsten eine „zweidimensionale“ Sortier- oder Aussortierfunktion, da nur Gegenstände mit einer Stärke bis etwa d1 und einer Größe oder einem Durchmesser von bis zu d3 durch den oder die Sortierspalte 04 treten können.
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Wie in der 8 dargestellt ist der Abstand d3 in Richtung der Drehachsen A alternierend ausgebildet, so dass ein größerer und ein kleinerer Abstand d3 realisiert wird. Durch die asymmetrische Anordnung der längeren Borsten 32.1 und die dadurch wechselnden Abstände d3 kann ein besonders vorteilhafter Einfuss auf die Austragsgeschwindigkeit in Förderrichtung ausgeübt werden. Da aber auch der kleinere Abstand d3 einen Sortierspalt 04 ausbildet, können beispielsweise kleinere Münzen durch diesen hindurchtreten. Es kommt also auch bei einer asymmetrischen Anordnung der längeren Borsten 32.1 darauf an, dass kein Abstand d3 einen Maximalwert von beispielsweise 40mm überschreitet.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- Bürstenwalzen
- 02
- Münzen
- 03
- Volumenteile
- 04
- Sortierspalt
- 05
- Zuführeinrichtung
- 06
- Langteile
- 07
- Kupfergewölle
- 08
- Rahmen
- 09
- Langteile-Vorausrichtungsmittel
- 10
- Leiteinrichtungen
- 11
- Spaltöffnung
- 12
- Sicherheits-Sammelbehälter
- 13
- Antrieb
- 14
- Borstenträger
- 15
- Walzenwelle
- 16
- Borstenträgerelemente
- 17
- Kraftübertragungsmittel
- 18
- Wellenabschlussmittel
- 19
- Gruppen oder Bündel
- 20
- Borsten
- 21
- Spiralabschnitt
- 22
- Spiralen
- 23
- Lagermittel
- 24
- Lager
- 25
- Antriebszapfen
- 26
- Doppelzahnräder
- 27
- Schenkel
- 28
- Innengewinde
- 29
- Außengewinde
- 30
- Auffangbehältnis
- 31
- Zwischenraum
- 32
- Borsten
- 32.1
- lange Borsten32.2 kurze Borsten
- 33
- Gruppen
- A
- Drehachse
- L
- Längsrichtung
- E
- Auftragsrichtung
- D
- Durchtrittsrichtung
- d1
- erster Abstand
- d2
- zweiter Abstand
- d3
- dritter Abstand
