DE102021132539B3

DE102021132539B3 - Prozesseinheit, Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit, Sortieranlage und Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage

Info

Publication number: DE102021132539B3
Application number: DE102021132539.0A
Authority: DE
Inventors: Bastian Küppers
Original assignee: STADLER ANLAGENBAU GmbH
Current assignee: STADLER ANLAGENBAU GmbH
Priority date: 2021-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2041-12-10
Also published as: EP4194106A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozesseinheit (1) einer Sortieranlage (S), wobei die Prozesseinheit (1) eine Sortiereinrichtung (2) umfasst, durch welche aus einer der Prozesseinheit (1) zugeführten Fraktion (4) Material (5) aussortiert wird, wobei die Prozesseinheit (1) eine erste Transporteinrichtung (10) umfasst, durch welche aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) als erster Materialstrom (11) abtransportiert wird und wobei die Sortieranlage (S) eine zweite Transporteinrichtung (20) umfasst, durch welche weiteres aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) als zweiter Materialstrom (21) abtransportiert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit (1), eine Sortieranlage (S) und ein Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage (S).

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozesseinheit, ein Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit, eine Sortieranlage und ein Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage entsprechend den Ansprüchen 1 bzw. 5 bzw. 9 bzw. 11.
Aus der DE 200 03 489 U1 ist eine Sortieranlage bekannt, wobei die Sortieranlage eine mechanische Sortiereinrichtung umfasst, durch welche aus einer der Sortieranlage zugeführten Fraktion Material aussortiert wird, wobei die Sortieranlage eine erste Transporteinrichtung umfasst, durch welche aus der Fraktion aussortiertes Material als erster Materialstrom abtransportiert wird und wobei die Sortieranlage wenigstens eine zweite Transporteinrichtung umfasst, durch welche aus der Fraktion aussortiertes Material als zweiter Materialstrom abtransportiert wird.
Weiterhin ist aus der DE 603 18 076 T2 ein Verfahren zur Steuerung einer Siebmaschine mit wenigstens einer Siebfläche und Zuführmitteln bekannt, wobei die Zuführmittel zu siebendes Material zu der Siebfläche und auf die Siebfläche fördern, wo das Material in einen ersten Anteil, der auf der Siebfläche verbleibt, und in einen zweiten Anteil, der durch die Siebfläche hindurchgelassen wird, aufgeteilt wird während sich das Material entlang der Siebfläche bewegt, wobei die Menge des Materials auf der Siebfläche durch automatische Messung ermittelt wird und die Zuführgeschwindigkeit der Zuführmittel auf der Basis der Messung durch automatische Steuerung derart gesteuert wird, dass die Zuführgeschwindigkeit auf eine der folgenden Weisen in eine andere Zuführgeschwindigkeit geändert wird:

- es werden obere und untere voreingestellte Werte für den Messwert einer Variable, die von der Menge des Materials auf der Siebfläche abhängt, verwendet und wenn der Messwert einen der voreingestellten Werte überschreitet, wird die Geschwindigkeit der Zuführmittel abgesenkt und wenn der Messwert den anderen voreingestellten Wert überschreitet, wird die Geschwindigkeit der Zuführmittel erhöht, oder
- wenn die Geschwindigkeit der Änderung des Messwertes der Variable einen voreingestellten Wert übersteigt, wird die Geschwindigkeit der Zuführmittel verändert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Prozesseinheit, ein Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit, eine Sortieranlage bzw. ein Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage vorzuschlagen, durch welche bzw. durch welches ein Trennschnitt automatisch und insbesondere im laufenden Betrieb auf Anforderungen optimiert bzw. an Vorgaben angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5 bzw. des Anspruch 9 bzw. des Anspruchs 11 gelöst. In den jeweiligen Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
Die Prozesseinheit einer Sortieranlage umfasst eine Sortiereinrichtung, durch welche Material aus einer zugeführten Fraktion aussortiert wird, wobei die Prozesseinheit eine erste Transporteinrichtung umfasst, durch welche aus der Fraktion aussortiertes Material als erster Materialstrom abtransportiert wird, wobei die Prozesseinheit wenigstens eine zweite Transporteinrichtung umfasst, durch welche weiteres aus der Fraktion aussortiertes Material als zweiter Materialstrom abtransportiert wird, wobei die Prozesseinheit eine erste Sensoreinrichtung umfasst, mit welcher Eigenschaften des ersten Materialstroms erfasst werden, wobei die Prozesseinheit wenigstens eine zweite Sensoreinrichtung umfasst, mit welcher Eigenschaften des zweiten Materialstroms erfasst werden, wobei die Prozesseinheit eine Kontrolleinrichtung umfasst und wobei die Prozesseinheit eine Stellgröße umfasst, durch welche derart Einfluss auf eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms und auf eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms genommen wird, dass entweder der erste Materialstrom gesteigert wird und der zweite Materialstrom verringert wird oder dass der erste Materialstrom verringert wird und der zweite Materialstrom gesteigert wird. Durch eine derartige Prozesseinheit ist es möglich, den Trennschnitt automatisch und insbesondere im laufenden Betrieb der Sortieranlage anzupassen, so dass automatisch auf eine Veränderung der Zusammensetzung der zugeführten Fraktion, welche in Untergut und Übergut getrennt wird, reagiert werden kann indem der Trennschnitt verändert wird.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, bei der Prozesseinheit die Stellgröße als Verteileinrichtung auszubilden, wobei die Verteileinrichtung eine Fördereinrichtung und eine Verfahreinrichtung umfasst, wobei die Fördereinrichtung aus der Fraktion aussortiertes Material abfängt, wobei die Fördereinrichtung kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung von der Verfahreinrichtung gegenüber der Sortiereinrichtung derart automatisch verschiebbar ist, dass das von der Fördereinrichtung abgefangene Material in seiner Zusammensetzung verändert ist und wobei die Fördereinrichtung kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung derart in ihrer Förderrichtung umstellbar ist, dass die Verteileinrichtung das abgefangene Material entweder zu der ersten Transporteinrichtung oder zu der zweiten Transporteinrichtung fördert. Hierdurch lässt sich eine Aufteilung des Materials auf die erste und die zweite Transporteinrichtung technisch einfach und stufenlos vornehmen.
Es ist als Ausführungsform auch vorgesehen,

- entweder den von der ersten Transporteinrichtung geförderten ersten Materialstrom sowohl direkt von der Sortiereinrichtung, als auch unter Zwischenschaltung des Stellglieds bereitzustellen und den von der zweiten Transporteinrichtung geförderten zweiten Materialstrom ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung bereitzustellen
- oder den von der ersten Transporteinrichtung geförderten ersten Materialstrom ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung bereitzustellen und den von der zweiten Transporteinrichtung geförderten zweiten Materialstrom sowohl direkt von der Sortiereinrichtung, als auch unter Zwischenschaltung des Stellglieds bereitzustellen. Hierdurch ist es jeweils möglich, beide Sortierströme in einem großen Umfang zu beeinflussen.

Weiterhin ist es als Ausführungsform auch vorgesehen, die Prozesseinheit als Sieb, insbesondere Siebtrommel oder als Ballistik-Separator oder als Windsichter oder als Sortieraggregat auszubilden. Hierdurch lässt sich die Prozesseinheit in ihrer technischen Ausführung optimal auf Besonderheiten des zu sortierenden Materials anpassen.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, die Prozesseinheit als Siebtrommel auszubilden und insbesondere mit einer progressiven Lochung auszuführen, bei welcher die Löcher in Förderrichtung der Siebtrommel größer werden. Durch eine derartige Sortiereinrichtung lässt sich die zugeführte Fraktion mit einfachen technischen Mitteln und damit kostengünstig nach der Größe sortieren.
Schließlich ist es vorzugsweise vorgesehen, die erste Transporteinrichtung als Transportband, insbesondere in Form eines Gurtförderers auszubilden und/oder die zweite Transporteinrichtung als Transportband, insbesondere in Form eines Gurtförderers auszubilden und/oder die Fördereinrichtung der Verteileinrichtung als räumlich verfahrbar und in ihrer Transportrichtung umschaltbar auszubilden. Derartige Transporteinrichtungen und Verteileinrichtungen sind in den unterschiedlichsten Dimensionen als robuste Standardprodukte und somit kostengünstig verfügbar.
Bei dem Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit ist es vorgesehen,

- wobei die Prozesseinheit eine Sortiereinrichtung umfasst, durch welche aus einer zugeführten Fraktion Material aussortiert wird;
- wobei die Prozesseinheit eine erste Transporteinrichtung umfasst, durch welche aus der Fraktion aussortiertes Material in einem ersten Materialstrom abtransportiert wird,
- wobei die Prozesseinheit wenigstens eine zweite Transporteinrichtung umfasst, durch welche aus der Fraktion weiter aussortiertes Material in einem zweiten Materialstrom abtransportiert wird,
- wobei die Prozesseinheit eine erste Sensoreinrichtung umfasst, mit welcher Eigenschaften des ersten Materialstroms erfasst werden,
- wobei die Prozesseinheit wenigstens eine zweite Sensoreinrichtung umfasst, mit welcher Eigenschaften des zweiten Materialstroms erfasst werden,
- wobei die Prozesseinheit eine Kontrolleinrichtung umfasst,
- wobei die Prozesseinheit eine zwischen der Sortiereinrichtung und den Transporteinrichtungen angeordnete Stellgröße umfasst, welche insbesondere als Verteileinrichtung ausgebildet ist,
- wobei von der Kontrolleinrichtung eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms und des zweiten Materialstroms auf Basis der von den Sensoreinrichtungen erfassten Daten ausgewertet wird und bei Bedarf mittels der Stellgröße derart kontrolliert wird, dass eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms und eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms derart verändert werden, dass diese hinterlegten Vorgaben entsprechen.

Durch ein derartiges Verfahren ist es möglich, den Trennschnitt automatisch und insbesondere im laufenden Betrieb der Sortieranlage anzupassen, so dass automatisch auf eine Veränderung der Zusammensetzung der zugeführten Fraktion, welche in Untergut und Übergut getrennt wird, reagiert werden kann indem der Trennschnitt verändert wird.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, zur Veränderung der Zusammensetzung der beiden Materialströme eine Förderrichtung einer Fördereinrichtung der Verteileinrichtung und/oder eine Stellung der Fördereinrichtung der Verteileinrichtung durch die Kontrolleinrichtung zu verändern. Hierdurch ist es möglich, die Zusammensetzung der beiden Materialströme sowohl kurzfristig, als auch im laufenden Betrieb anzupassen.
Weiterhin ist es vorzugsweise bei dem Verfahren vorgesehen, die hinterlegten Vorgaben auf Basis von Kapazitäten und/oder Anforderungen einer ersten Sortierstraße, welche der ersten Transporteinrichtung nachfolgt, und auf der Basis von Kapazitäten und/oder Anforderungen einer zweiten Sortierstraße, welche der zweiten Transporteinrichtung nachfolgt, anzupassen und mit der Kontrolleinrichtung mittels der Stellgröße derart kontrollierend einzugreifen, dass eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms und eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms derart verändert werden, dass diese an Kapazitäten und/oder Anforderungen der nachfolgenden Sortierstraßen angepasst sind. Durch eine derartige Verfahrensweise ist eine Regelungsschleife etabliert, durch welche die Prozesseinheit in ihrer Arbeit optimiert wird.
Weiterhin ist es vorzugsweise auch vorgesehen, jede Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor auszustatten, von welchem Daten erzeugt werden, welche für Korngrößenverteilung und/oder Materialzusammensetzung und/oder Volumenstrom und/oder Flächenstrom spezifisch sind. Hierdurch ist eine umfassende Bewertung der beiden Materialströme möglich.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, die für das Verfahren verwendete Prozesseinheit entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 auszubilden. Hierdurch ergeben sich auch die zu diesen Ansprüchen genannten Vorteile.
Die erfindungsgemäße Sortieranlage umfasst eine Prozesseinheit entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei auf die erste Transporteinrichtung der Prozesseinheit eine erste Sortierstraße für den ersten Materialstrom folgt, wobei die erste Sortierstraße wenigstens eine Sortierstation umfasst und vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Sortierstationen umfasst und wobei auf die zweite Transporteinrichtung der Prozesseinheit eine zweite Sortierstraße für den zweiten Materialstrom folgt, wobei die zweite Sortierstraße wenigstens eine Sortierstation umfasst und vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Sortierstationen umfasst. Durch eine derartige Sortieranlage ist es möglich, die nachfolgenden Sortierstraßen optimal zu versorgen.
Weiterhin ist es bei einer Ausführungsform vorgesehen, bei der Sortieranlage jede Sortierstation mit einer Sensoreinrichtung auszustatten, welche ein Sortierergebnis der Sortierstation erfasst, und die Sensoreinrichtungen derart mit der Kontrolleinrichtung der Prozesseinheit zu verbinden, dass die Kontrolleinrichtung die Materialströme der Prozesseinheit anhand eines vorgegebenen Ziels derart anpasst, dass das vorgegebene Ziel möglichst erreicht wird. Hierdurch sind eine Vielzahl von Komponenten der Sortieranlage miteinander verknüpft, so dass die Ergebnisse, welche von den Sortiereinrichtungen beim Sortieren erzielt werden, auf die Einstellung der Materialströme Einfluss nehmen können und so die Sortieranlage auf ihre Aufgaben optimiert werden kann.
Weiter ist ein Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage vorgesehen, wobei von einer Kontrolleinrichtung Materialströme, welche von einer ersten Sensoreinrichtung und von einer zweiten Sensoreinrichtung überwacht werden, auf der Basis von Sensoreinrichtungen von Sortierstationen erfassten Sortierergebnissen derart anzupassen, dass eine Zielvorgabe für diese Sortierergebnisse möglichst erreicht wird. Hierdurch lässt sich die Sortieranlage optimieren. Vorzugsweise ist eine Überwachung der Sortierergebnisse pro Zeiteinheit vorgesehen. Hierdurch können die Sortierergebnisse der einzelnen Sortierstationen verglichen und bewertet werden.
Schließlich sieht das Verfahren vorzugsweise vor, dass die Materialströme auf der Basis der von den Sensoreinrichtungen der Sortierstationen erfassten Sortierergebnisse wiederholt und somit in einem iterativen Prozess angepasst werden. Hierdurch lässt sich die Sortieranlage langsam einregeln und es werden Überlastungen einzelner Sortierstationen während des Einregelns zunehmend vermieden.
Im Sinne der Erfindung wird unter einem Trennschnitt die Partikelgröße von in einer Fraktion vorhandenen Partikeln verstanden, bei welcher der Anteil von Untergut, welcher als erster Materialstrom abgeführt wird, und der Anteil von Übergut, welcher als zweiter Materialstrom abgeführt wird gleich groß sind oder einem gewünschten Verhältnis bezogen auf Gewicht und/oder Volumen und/oder Fläche entsprechen. Der Trennschnitt ist - mit anderen Worten ausgedrückt - das Ziel der Trennung.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Gurtförderer ein Transportband zu verstehen, dass einen umlaufenden endlosen Gurt umfasst, welcher von wenigstens einer Antriebsrolle angetrieben ist.
Im Sinne der Erfindung wird unter einer Stellung (I, II, III) der Fördereinrichtung eine Position der Fördereinrichtung verstanden, welche diese im Raum in Bezug zu der Sortiereinrichtung der Prozesseinheit einnimmt.
Im Sinne der Erfindung wird von Daten, welche für einen Volumenstrom spezifisch sind, gesprochen, wenn die von der Sensoreinrichtung erzeugten Daten Volumenstromdaten sind. Im Sinne der Erfindung wird von Daten, welche für einen Flächenstrom spezifisch sind, gesprochen, wenn die von der Sensoreinrichtung erzeugten Daten Flächenstromdaten sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
Hierbei zeigt:

1: eine schematische Ansicht einer Sortieranlage, wobei die Verfahreinrichtung in einer ersten Stellung I steht;
2: eine weitere schematische Ansicht der in der 1 gezeigten Sortieranlage, wobei die Verfahreinrichtung in einer zweiten Stellung II steht und
3: eine weitere schematische Ansicht der in der 1 gezeigten Sortieranlage, wobei die Verfahreinrichtung in einer dritten Stellung III steht.

In der 1 ist eine Sortieranlage S in schematischer Ansicht teilweise gezeigt, so dass nur eine Prozesseinheit 1 sichtbar ist. Die Prozesseinheit 1 umfasst eine mechanische Sortiereinrichtung 2, welche als Siebtrommel 3 ausgebildet ist. Durch die Prozesseinheit 1 wird aus einer der Prozesseinheit 1 zugeführten Fraktion 4 Material 5 größenabhängig aussortiert, so dass in Förderrichtung x2 der Prozesseinheit 1 zunächst Material 5 kleinerer Größe und dann Material 5 größerer Größe aussortiert wird. Hierzu weist die Siebtrommel 3 eine in die Förderrichtung x2 progressive Lochung auf.
Die Prozesseinheit 1 umfasst eine erste Transporteinrichtung 10, durch welche aus der Fraktion 4 aussortiertes Material 5 als erster Materialstrom 11 abtransportiert wird. Weiterhin umfasst die Prozesseinheit 1 wenigstens eine zweite Transporteinrichtung 20, durch welche aus der Fraktion 4 aussortiertes Material 5 als zweiter Materialstrom 21 abtransportiert wird. Die Prozesseinheit 1 umfasst weiterhin eine erste Sensoreinrichtung 12, mit welcher Eigenschaften des ersten Materialstroms 11 erfasst werden, und umfasst eine zweite Sensoreinrichtung 22, mit welcher Eigenschaften des zweiten Materialstroms 21 erfasst werden. Zusätzlich umfasst die Prozesseinheit 1 eine Kontrolleinrichtung 30. Ergänzend umfasst die Prozesseinheit 1 ein zwischen der Sortiereinrichtung 2 und den Transporteinrichtungen 10, 20 angeordnetes Stellglied SG. Das Stellglied SG ist als Verteileinrichtung 40 ausgebildet. Die Verteileinrichtung 40 umfasst eine Fördereinrichtung 41 und eine Verfahreinrichtung 42, wobei die Fördereinrichtung 41 aus der Fraktion 4 aussortiertes Material 5 abfängt, wobei die Fördereinrichtung 41 kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung 30 von der Verfahreinrichtung 42 gegenüber der Sortiereinrichtung 2 automatisch verschiebbar ist.
Hierbei wird die Fördereinrichtung 41 von der Verfahreinrichtung 42 unter der Sortiereinrichtung 2 so verschoben bzw. verfahren, dass das von der Fördereinrichtung 41 abgefangene Material 5 in seiner Zusammensetzung verändert ist. Sofern die Fördereinrichtung 41 von der Verfahreinrichtung 42 - aus einer in der 1 gezeigten ersten Stellung I - in eine in der 2 gezeigte zweite Stellung II in die Förderrichtung x2 der Sortiereinrichtung 2 verschoben wird, sammelt diese im Vergleich zu ihrer ersten Stellung I größeres Material 5 ein. Sofern diese in die gezeigte dritte Stellung III entgegen der Förderrichtung x2 der Sortiereinrichtung 2 verschoben wird, sammelt diese im Vergleich zu ihrer ersten Stellung I kleineres Material 5 ein.
Weiterhin ist die Fördereinrichtung 41 kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung 30 so umstellbar, dass diese entweder - wie in der 1 gezeigt - entgegen der Förderrichtung x2 nach links in eine Förderrichtung x'41 fördert oder dass diese - wie in den 2 und 3 gezeigt - in eine Förderrichtung x41 nach rechts und damit in Förderrichtung x2 der Sortiereinrichtung 2 fördert. Somit fördert die Verteileinrichtung 40 das von dieser aufgefangene Material 5 entweder in die Förderrichtung x'41 und damit zu der ersten Transporteinrichtung 10 oder in die Förderrichtung x41 und damit zu der zweiten Transporteinrichtung 20.
Entsprechend der 1 arbeitet die Prozesseinheit 1 so, dass der von der ersten Transporteinrichtung 10 geförderte erste Materialstrom 11 anteilig direkt von der Sortiereinrichtung 2 bereitgestellt wird und anteilig unter Zwischenschaltung der Verteileinrichtung 40 bereitgestellt wird. Hierbei wird der von der zweiten Transporteinrichtung 20 geförderte zweite Materialstrom 21 ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung 2 bereitgestellt.
Entsprechend den 2 und 3 arbeitet die Prozesseinheit 1 so, dass der von der ersten Transporteinrichtung 10 geförderte erste Materialstrom 11 ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung 2 bereitgestellt wird, und dass der von der zweiten Transporteinrichtung 20 geförderte zweite Materialstrom 21 anteilig direkt von der Sortiereinrichtung 2 bereitgestellt wird und anteilig unter Zwischenschaltung der Verteileinrichtung 40 bereitgestellt wird.
Aus einer vergleichenden Betrachtung der 2 und 3 ist ersichtlich, welchen Einfluss das Verfahren der Fördereinrichtung 41 mittels der Verfahreinrichtung 42 auf den Umfang des zweiten Materialstroms 21 und damit auch auf den Umfang des ersten Materialstroms 11 hat.
Sofern die Verteilung der Fraktion 4 auf den ersten Materialstrom 11 und den zweiten Materialstrom 21 nicht den Anforderungen entspricht, kann z.B. zur Vergrößerung des zweiten Materialstroms 21 die Fördereinrichtung 41 der Verteileinrichtung 40 aus ihrer in der 2 gezeigten Stellung II in die in der 3 gezeigte Stellung III mittels der Verfahreinrichtung 42 verfahren werden. Hierbei wird die Förderrichtung x41 beibehalten, in welche die Fördereinrichtung 41 das Material 5 fördert, damit das Material 5 der zweiten Transporteinrichtung 20 zugeführt wird. Die Verteilung der Fraktion 4 wird von der ersten Sensoreinrichtung 12 und der zweiten Sensoreinrichtung 22 erfasst und die entsprechenden Daten werden von diesen an die Kontrolleinrichtung 30 übermittelt.
Sofern das von der Verteileinrichtung 40 abgefangene Material 5 der ersten Transporteinrichtung 10 zugeführt werden soll, wird von der Kontrolleinrichtung 30 veranlasst, dass die Fördereinrichtung 41 der Verteileinrichtung 40 in die Förderrichtung x'41 fördert. Dies ist in der 1 gezeigt, in welcher die Fördereinrichtung 41 in ihrer ersten Stellung I steht.
Die erste Sensoreinrichtung 12 umfasst einen Sensor 13, von welchem Daten erzeugt werden, welche für Korngrößenverteilung und/oder Materialzusammensetzung und/oder Volumenstrom und/oder Flächenstrom spezifisch sind.
Die zweite Sensoreinrichtung 22 umfasst einen Sensor 23, von welchem Daten erzeugt werden, welche für Korngrößenverteilung und/oder Materialzusammensetzung und/oder Volumenstrom und/oder Flächenstrom spezifisch sind.
Auf der Basis dieser Daten kann die Kontrolleinrichtung 30 laufend die Zusammensetzung des ersten Materialstroms 11 und des zweiten Materialstroms 21 ermitteln und bei Bedarf die Fördereinrichtung 41 mittels der Verfahreinrichtung 42 verfahren oder die Förderrichtung der Fördereinrichtung 41 umstellen.
In der 3 sind zur besseren Erläuterung der Sortieranlage S zusätzlich zu der Prozesseinheit 1 noch eine an die erste Transporteinrichtung 10 anschließende erste Sortierstraße 101 und eine an die zweite Transporteinrichtung 20 anschließende zweite Sortierstraße 201 gezeigt. In den 1 und 2 wurde auf die Darstellung der beiden Sortierstraßen verzichtet, um die Figuren übersichtlicher zu halten.
Der erste Materialstrom 11 wird der ersten Sortierstraße 101 zugeführt. Diese umfasst eine erste Sortierstation 102, eine zweite Sortierstation 103 und eine dritte Sortierstation 104, welche unterschiedliche Materialien aus dem ersten Materialstrom 11 aussortieren. Dieses Aussortieren führt jeweils zu einem Sortierergebnis E102, E103 und E104. Zur Überwachung der einzelnen Sortierergebnisse E102, E103, E104 umfasst jede der Sortierstationen 102, 103, 104 jeweils eine Sensoreinrichtung S102, S103, S104. Hierbei ist jede der Sensoreinrichtungen S102, S103, S104 mit der Kontrolleinrichtung 30 der Prozesseinheit 1 verbunden.
Der zweite Materialstrom 21 wird der zweiten Sortierstraße 201 zugeführt. Diese umfasst eine erste Sortierstation 202, eine zweite Sortierstation 203 und eine dritte Sortierstation 204, welche unterschiedliche Materialien aus dem zweiten Materialstrom 21 aussortieren. Dieses Aussortieren führt jeweils zu einem Sortierergebnis E202, E203 und E204. Zur Überwachung der einzelnen Sortierergebnisse E202, E203, E204 umfasst jede der Sortierstationen 202, 203, 204 jeweils eine Sensoreinrichtung S202, S203, S204. Hierbei ist jede der Sensoreinrichtungen S202, S203, S204 mit der Kontrolleinrichtung 30 der Prozesseinheit 1 verbunden.
In der 3 ist die Sortieranlage S - wie oben erwähnt - umfangreicher dargestellt. Neben der Prozesseinheit 1 sind auch eine auf die erste Transporteinrichtung 10 der Prozesseinheit 1 folgende erste Sortierstraße 101 für den ersten Materialstrom 11 und eine auf die zweite Transporteinrichtung 20 der Prozesseinheit 1 folgende zweite Sortierstraße 201 für den zweiten Materialstrom 21 gezeigt. Hierbei umfasst die erste Sortierstraße 101 drei hintereinander geschaltete Sortierstationen 102, 103 und 104 und hierbei umfasst die zweite Sortierstraße 201 drei hintereinander geschaltete Sortierstationen 202, 203, 204.
Jeder der Sortierstationen 102, 103, 104, 202, 203, 204 umfasst eine Sensoreinrichtung S102, S103, S104; S202, S203, S204, welche ein Sortierergebnis E102, E103, E104, E202, E203, E204 der jeweiligen Sortierstation 102, 103, 104; 202, 203, 204 erfasst. Hierbei stehen die Sensoreinrichtungen S102, S103, S104; S202, S203, S204 derart mit der Kontrolleinrichtung 30 der Prozesseinheit 1 in Verbindung, dass die Kontrolleinrichtung 30 die von der Prozesseinheit 1 erzeugten Materialströme 11, 21 anhand eines vorgegebenen Ziels derart anpasst, dass das vorgegebene Ziel möglichst erreicht wird. Hierbei kann als Ziel z.B. eine bestimmte Mindestauslastung der einzelnen Sortierstationen und/oder ein zu erzielendes Sortierergebnis vorgesehen sein, wobei ein Sortierergebnis insbesondere Mindestmengen von aussortierten Wertstoffen sein können.
Die Sortieranlage S kann selbstverständlich noch weitere nicht dargestellte Komponenten umfassen, welche bei Sortieranlagen üblicher Weise vorhanden sind.
Eine Prozesseinheit, welche als Siebung ausgebildet ist, umfasst ein Sieb, ggf. ein Gehäuse, wenigstens zwei Abzugsbänder, welche in der oben stehenden Beschreibung als Transporteinrichtungen bezeichnet sind, und ggf. ein Verfahrband, wenn als Sieb z.B. ein Trommelsieb zum Einsatz kommt. Das Verfahrband ist in der oben stehenden Beschreibung als Verteileinrichtung bezeichnet. Stellgröße ist bei einer derartigen Ausgestaltung das Verfahrband. Die Position des Verfahrbands definiert den Trennschnitt, wobei das Sieb eine progressive Lochung aufweist. Bei entsprechend ausgebildeten Sieben kann zur Beeinflussung des Trennschnitts auch ein Neigungswinkel, in dem das Siebgewebe/die Siebtrommel eingestellt ist, verändert werden. In einem solchen Fall wäre der Neigungswinkel eine alternative oder eine zusätzliche Stellgröße. Es kann auch ein Sieb vorgesehen sein, bei dem die Maschenweite oder die Maschenform verändert wird. Somit stellt ggf. auch die Maschenweite und/oder die Maschenform eine alternative oder zusätzliche Stellgröße dar.
Eine Prozesseinheit, welche als Windsichtung ausgebildet ist, umfasst ein Zuführband, welches Inputmaterial zum Windsichter transportiert, ein Abzugsband, welches für Schwergut und ggf. auch für Mittelgut vorgesehen ist, einen ggf. vorhandenen Trennscheitel, ein Abzugsrohr für Leichtgut und einen Ventilator, welcher den Luftstrom erzeugt, der die Aufteilung in Leicht- und Schwergut ermöglicht. Stellgröße ist oder sind bei einer derartigen Ausgestaltung der Luftvolumenstrom, welcher z.B. über die Luftgeschwindigkeit veränderlich ist, und/oder die Bandgeschwindigkeit des Zuführbands und/oder die Scheitelposition, durch welche zwischen Schwer- und Mittelgut getrennt wird.
Eine Prozesseinheit, welche als Ballistikseparator ausgebildet ist, umfasst ein Zuführband, welches Inputmaterial zum Ballistikseparator transportiert, eine Ballistikeinheit mit Paddeln, Abzugsbänder für 2D, 3D und Feingut, eine Luftunterstützung, welche durch eine Art zugeschalteter Windsichter gebildet ist, der die Flugkurve vom 2D Material positiv beeinflusst, wodurch eine höhere Maschinenperformance erreicht wird. Stellgröße ist oder sind bei einer derartigen Ausgestaltung der Paddelwinkel - je steiler die Paddel eingestellt sind, desto mehr Reinheit wird im 2D erreicht und mehr Ausbringen im 3D -, der Luftvolumenstrom, die Position eines Verstellbands im Feinkorn, was ähnlich dem Effekt bei der Siebtrommel einen bestimmten Anteil vom Feinkorn in 2D, 3D oder in eine separat gehaltene Feinkornfraktion transportieren kann, die Abwurfposition des Zuführbands. Diese kann über die tatsächliche Position oder auch über die Geschwindigkeit und die damit einhergehende veränderte Flugkurve beeinflusst werden. Je weiter das Material in Richtung 2D aufgegeben wird, desto höher ist das Ausbringen ins 2D und desto höher ist die Reinheit im 3D. Weitere Stellgrößen können alternativ oder zusätzlich die Maschenweite - wie bei der Siebung - und/oder die Drehzahl der Paddel im Ballistikseparator sein.
Eine Prozesseinheit, welche als Sortieraggregat z.B. als sensorgestützter Sortierer oder auch als mit Magneten arbeitender Sortierer oder auch als Wirbelstromabscheider oder auch als Robotersortierer ausgebildet ist, umfasst in einer Ausführungsvariante einen Sensor, inklusive Auswerte-Algorithmus, eine Druckluftdüsenleiste, einen Trennscheitel zur Trennung von Eject und Reject, eine Expansionshaube, ein Zuführband und Abzugsbänder. Stellgröße ist oder sind der Algorithmus, wobei die Gewichtung verschiedener Materialklassen ein verändertes Ausbringen bzw. eine veränderte Reinheit bewirkt und/oder die Position der Abzugsbänder, wobei diese eine Veränderung des Prozessflusses ermöglicht, wodurch ein nachfolgender Prozess, welcher z.B. als Sortierschritt ausgebildet ist, verändert wird und/oder die Position des Trennscheitels, da diese das Ausbringen in Eject/Reject und somit auch die Verlustmengen und Produktreinheiten beeinflussen.
Bezugszeichenliste

1: Prozesseinheit
2: mechanische Sortiereinrichtung
3: Siebtrommel
4: Fraktion
5: Material
10: erste Transporteinrichtung
11: erster Materialstrom
12: erste Sensoreinrichtung
13: Sensor von 12
20: zweite Transporteinrichtung
21: zweiter Materialstrom
22: zweite Sensoreinrichtung
23: Sensor von 22
30: Kontrolleinrichtung
40: Verteileinrichtung
41: Fördereinrichtung von 40
42: Verfahreinrichtung von 40
I: erste Stellung von 40
II: zweite Stellung von 40
III: dritte Stellung von 40
x2: Förderrichtung von 2
x'41: erste Förderrichtung von 41
x41: zweite Förderrichtung von 41
S: Sortieranlage
SG: Stellgröße
101: Sortierstraße
102-104: Sortierstation
E102-E104: Sortierergebnis
S102-S104: Sensoreinrichtung
201: Sortierstraße
202-204: Sortierstation
E202-E204: Sortierergebnis
S202-S204: Sensoreinrichtung

Claims

Prozesseinheit (1) einer Sortieranlage (S), - wobei die Prozesseinheit (1) eine Sortiereinrichtung (2) umfasst, durch welche aus einer zugeführten Fraktion (4) Material (5) aussortiert wird; - wobei die Prozesseinheit (1) eine erste Transporteinrichtung (10) umfasst, durch welche aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) als erster Materialstrom (11) abtransportiert wird, - wobei die Prozesseinheit (1) wenigstens eine zweite Transporteinrichtung (20) umfasst, durch welche weiteres aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) als zweiter Materialstrom (21) abtransportiert wird, - wobei die Prozesseinheit (1) eine erste Sensoreinrichtung (12) umfasst, mit welcher Eigenschaften des ersten Materialstroms (11) erfasst werden, - wobei die Prozesseinheit (1) wenigstens eine zweite Sensoreinrichtung (22) umfasst, mit welcher Eigenschaften des zweiten Materialstroms (21) erfasst werden, - wobei die Prozesseinheit (1) eine Kontrolleinrichtung (30) umfasst, - wobei die Prozesseinheit (1) eine Stellgröße (SG) umfasst, durch welche derart Einfluss auf eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms (11) und auf eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms (21) genommen wird, dass entweder der erste Materialstrom (11) gesteigert wird und der zweite Materialstrom (21) verringert wird oder dass der erste Materialstrom (11) verringert wird und der zweite Materialstrom (21) gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (SG) als Verteileinrichtung (40) ausgebildet ist, wobei die Verteileinrichtung (40) eine Fördereinrichtung (41) und eine Verfahreinrichtung (42) umfasst, wobei die Fördereinrichtung (41) aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) abfängt, wobei die Fördereinrichtung (41) kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung (30) von der Verfahreinrichtung (42) gegenüber der Sortiereinrichtung (2) derart automatisch verschiebbar ist, dass das von der Fördereinrichtung (41) abgefangene Material (5) in seiner Zusammensetzung verändert ist und wobei die Fördereinrichtung (41) kontrolliert durch die Kontrolleinrichtung (30) derart in ihrer Förderrichtung (x`41; x41) umstellbar ist, dass die Verteileinrichtung (40) das abgefangene Material (5) entweder zu der ersten Transporteinrichtung (10) oder zu der zweiten Transporteinrichtung (20) fördert.
Prozesseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass der von der ersten Transporteinrichtung (10) geförderte erste Materialstrom (11) sowohl direkt von der Sortiereinrichtung (2), als auch unter Zwischenschaltung des Stellglieds (SG) bereitgestellt wird, und dass der von der zweiten Transporteinrichtung (20) geförderte zweite Materialstrom (21) ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung (2) bereitgestellt wird, oder - dass der von der ersten Transporteinrichtung (10) geförderte erste Materialstrom (11) ausschließlich direkt von der Sortiereinrichtung (2) bereitgestellt wird, und dass der von der zweiten Transporteinrichtung (20) geförderte zweite Materialstrom (21) sowohl direkt von der Sortiereinrichtung (2), als auch unter Zwischenschaltung des Stellglieds (SG) bereitgestellt wird.
Prozesseinheit (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinheit (1) als Sieb, insbesondere Siebtrommel (3) oder als Ballistik-Separator oder als Windsichter oder als Sortieraggregat ausgebildet ist.
Prozesseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transporteinrichtung (10) als Transportband ausgebildet ist und/oder die zweite Transporteinrichtung (20) als Transportband ausgebildet ist und/oder die Fördereinrichtung (41) der Verteileinrichtung (40) räumlich verfahrbar und in ihrer Transportrichtung (x'41; x41) umschaltbar ist.
Verfahren zum Betrieb einer Prozesseinheit (1), - wobei die Prozesseinheit (1) eine Sortiereinrichtung (2) umfasst, durch welche aus einer zugeführten Fraktion (4) Material (5) aussortiert wird; - wobei die Prozesseinheit (1) eine erste Transporteinrichtung (10) umfasst, durch welche aus der Fraktion (4) aussortiertes Material (5) in einem ersten Materialstrom (11) abtransportiert wird, - wobei die Prozesseinheit (1) wenigstens eine zweite Transporteinrichtung (20) umfasst, durch welche aus der Fraktion (4) weiter aussortiertes Material (5) in einem zweiten Materialstrom (21) abtransportiert wird, - wobei die Prozesseinheit (1) eine erste Sensoreinrichtung (12) umfasst, mit welcher Eigenschaften des ersten Materialstroms (11) erfasst werden, - wobei die Prozesseinheit (1) wenigstens eine zweite Sensoreinrichtung (22) umfasst, mit welcher Eigenschaften des zweiten Materialstroms (21) erfasst werden, - wobei die Prozesseinheit (1) eine Kontrolleinrichtung (30) umfasst, - wobei die Prozesseinheit (1) eine zwischen der Sortiereinrichtung (2) und den Transporteinrichtungen (10, 20) angeordnete Stellgröße (SG) umfasst, welche insbesondere als Verteileinrichtung (40) ausgebildet ist, - wobei von der Kontrolleinrichtung (30) eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms (11) und des zweiten Materialstroms (21) auf Basis der von den Sensoreinrichtungen (12, 22) erfassten Daten ausgewertet wird und bei Bedarf mittels der Stellgröße (SG) derart kontrolliert wird, dass eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms (11) und eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms (21) derart verändert werden, dass diese hinterlegten Vorgaben entsprechen, - wobei zur Veränderung der Zusammensetzung der Materialströme (11; 21) eine Förderrichtung (x`41; x41) einer Fördereinrichtung (41) der Verteileinrichtung (40) und/oder eine Stellung (I, II, III) der Fördereinrichtung (41) der Verteileinrichtung (40) von der Kontrolleinrichtung (30) verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterlegten Vorgaben auf Basis von Kapazitäten und/oder Anforderungen einer ersten Sortierstraße (101), welche der ersten Transporteinrichtung (10) nachfolgt, und auf der Basis von Kapazitäten und/oder Anforderungen einer zweiten Sortierstraße (201), welche der zweiten Transporteinrichtung (20) nachfolgt, angepasst werden und die Kontrolleinrichtung (30) mittels der Stellgröße (SG) derart kontrollierend eingreift, dass eine Zusammensetzung des ersten Materialstroms (11) und eine Zusammensetzung des zweiten Materialstroms (21) derart verändert werden, dass diese an Kapazitäten und/oder Anforderungen der nachfolgenden Sortierstraßen (101; 201) angepasst sind.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sensoreinrichtung (12, 22) wenigstens einen Sensor (13, 23) umfasst, von welchem Daten erzeugt werden, welche für Korngrößenverteilung und/oder Materialzusammensetzung und/oder Volumenstrom und/oder Flächenstrom spezifisch sind.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinheit (1) entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
Sortieranlage (S), dadurch gekennzeichnet, - dass die Sortieranlage (S) eine Prozesseinheit (1) entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst, - dass auf die erste Transporteinrichtung (10) der Prozesseinheit (1) eine erste Sortierstraße (101) für den ersten Materialstrom (11) folgt, wobei die erste Sortierstraße (101) wenigstens eine Sortierstation (102) umfasst und vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Sortierstationen (102, 103, 104) umfasst und - dass auf die zweite Transporteinrichtung (20) der Prozesseinheit (1) eine zweite Sortierstraße (201) für den zweiten Materialstrom (21) folgt, wobei die zweite Sortierstraße (201) wenigstens eine Sortierstation (202) umfasst und vorzugsweise mehrere hintereinander geschaltete Sortierstationen (202, 203, 204) umfasst.
Sortieranlage (S) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sortierstation (102, 103, 104; 202, 203, 204) eine Sensoreinrichtung (S102, S103, S104; S202, S203, S204) umfasst, welche ein Sortierergebnis (E102, E103, E104; E202, E203, E204) der Sortierstation (102, 103, 104; 202, 203, 204) erfasst, und die Sensoreinrichtungen (S102, S103, S104; S202, S203, S204) derart mit der Kontrolleinrichtung (30) der Prozesseinheit (1) in Verbindung stehen, dass die Kontrolleinrichtung (30) die Materialströme (11; 21) der Prozesseinheit (1) anhand eines vorgegebenen Ziels derart anpasst, dass das vorgegebene Ziel möglichst erreicht wird.
Verfahren zum Betrieb einer Sortieranlage (S), welche nach Anspruch 9 oder 10 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Kontrolleinrichtung (30) Materialströme (11; 21), welche von einer ersten Sensoreinrichtung (12) und von einer zweiten Sensoreinrichtung (22) überwacht werden, auf der Basis von Sensoreinrichtungen (S102, S103, S104; S202, S203, S204) von Sortierstationen (102, 103, 104; 202, 203, 204) erfassten Sortierergebnissen (E102, E103, E104; E202, E203, E204) derart angepasst werden, dass eine Zielvorgabe für diese Sortierergebnisse (E102, E103, E104; E202, E203, E204) möglichst erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dass die Materialströme (11; 21) auf der Basis der von den Sensoreinrichtungen (S102, S103, S104; S202, S203, S204) der Sortierstationen (102, 103, 104; 202, 203, 204) erfassten Sortierergebnisse (E102, E103, E104; E202, E203, E204) wiederholt und somit in einem iterativen Prozess angepasst werden.