DE19737161A1

DE19737161A1 - Verfahren, Anlage und Vorrichtungen zum trockenen Abtrennen von Metallen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen

Info

Publication number: DE19737161A1
Application number: DE1997137161
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Koehnlechner
Original assignee: Hamos Recycling und Separ GmbH
Current assignee: Hamos Recycling und Separ GmbH
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-04-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Anlage und Vorrichtungen zum trockenen Ab trennen von Eisen- und Nichteisen-Metallteilen sowie Nichtmetallteilen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen.

In Recyclingprodukten wie Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen, verschieden ster Art können Metallteile enthalten sein, die entweder unerwünschte Fremdstoffe oder hocherwünschte Wertstoffe darstellen. Zum Abtrennen von Eisenmetallen wie Stahl oder Gußeisen aus Schüttgüter, insbesondere Schrottgemischen, werden Elektro- oder Dau ermagnete verschiedenster Bauart verwendet, die eine im wesentlichen sortenreine Ab trennung der Eisenfraktion ermöglichen. Nichteisenmetalle werden aus Schrottgemischen mit Hilfe von elektronischen Metallseparatoren oder -detektoren abgetrennt. Zum Stand der Technik gehören auch gravimetrisch arbeitende Verfahren unter Verwendung von Setztischen, Zick-Zack-Scheidern udgl., wobei sich die Bestandteile der Schüttgüter, insbesondere Schrottgemische, deutlich in der Dichte unterscheiden. Für die Aufberei tung von im Fein- und Feinstkornbereich liegenden Schüttgüter, insbesondere Schrott gemischen werden zum Abtrennen der Nichteisen-Metalle von den Nichtmetallen wie Kunststoffen elektrostatisch arbeitende Separatoren eingesetzt.

Zum Stand der Technik gehört auch der verbreitete Einsatz von Wirbelstromscheidern, deren magnetische Wechselfelder zum Abtrennen der Nichteisenmetalle aus Schüttgütern und Schrottgemischen genutzt werden. Diese Geräte funktionieren in der Weise, daß ein am Umfang mit Dauermagneten bestücktes Polrad mit einer Drehzahl von ca. 2000 bis 3500 U/min im Innern einer Kunststofftrommel in Rotation versetzt wird. Die Kunst stofftrommel dient als Umlenktrommel für ein Förderband, auf das das zu separierende Nichteisen-Metall/Nichtmetall-Gemisch der aufzubereitenden Schüttgüter, insbesondere Schrottgemische, in dünner Schicht aufgegeben wird. Durch die Rotation des Polrades entsteht ein hochfrequentes, magnetisches Wechselfeld. Sobald die Nichteisen- Metallteilchen in dieses Wechselfeld gelangen, werden die Nichteisen-Metallteilchen während des Transportes auf dem Förderband infolge der Induktionswirkung der im Pol rad erzeugten Wirbelströme elektromagnetisch beeinflußt, dabei angehoben und am Ende der Umlenkwalze des Förderbandes in einem für die Nichteisen-Metallteilchen charakte ristischen Flugbahnbereich abgeschleudert. Da die Nichtmetallteilchen von dem magneti schen Wechselfeld der Wirbelströme unbeeinflußt bleiben, fallen die Nichtmetallteilchen nach Passieren der Umlaufrolle des Förderbandes praktisch senkrecht von dem Förder band ab. Durch die Anordnung einstellbarer Trennbleche können diese beiden Fraktio nen, d. h. die Nichteisen-Metallfraktion und die Nichtmetallfraktion, sauber voneinander getrennt werden.

Im Rahmen der Entwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt die Erkenntnis, daß diese Wirbelstromscheider mit wesentlichen Nachteilen behaftet sind. Bei der Kom bination von Wirbelstromscheider und Förderband sind die Nichteisen-Metallteilchen meist nur sehr kurzzeitig wegen der Förderbandgeschwindigkeit dem Magnetfeld ausge setzt. Aus diesem Grunde ist es mit solchen Geräten nicht möglich, gute Separationser gebnisse bei der Abscheidung feinkörniger Metalle zu erzielen. Außerdem bereitet die Separation unterschiedlicher Metalle Schwierigkeiten. Es ist praktisch nicht möglich, Blei von Edelstahl, Blei von Kupfer oder andere in der qualitativen und quantitativen Beschaf fenheit unterschiedliche Stoffe, die im Feinstkornbereich vorliegen, mit Hilfe der Wirbel stromscheider voneinander in hochreine Fraktionen abzutrennen. Die Dauer der elektro magnetischen Beeinflussung dieser Stoffe in den herkömmlichen Magnetscheidern ist zu kurz, um einen zufriedenstellenden Separationseffekt zu erzielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Anlage und Vor richtungen sowie Vorrichtungsanordnungen zur Abscheidung von Nichteisen-Metallen aus unterschiedliche Metalle enthaltenden Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen, zu schaffen, wobei die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwunden und die Trennleistung durch Verlängerung der Dauer der elektromagnetischen bzw. indukti ven Beeinflussung der zu separierenden Teilchengemische verbessert werden.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des auf das erfindungsgemäße Verfahren gerich teten Patentanspruches 1, mit den Merkmalen des auf die erfindungsgemäße Anlage ge richteten Patentanspruches 7, mit den Merkmalen der auf die erfindungsgemäßen Vor richtungen gerichteten Patentansprüche 9, 14, 19 und 20 sowie mit den Merkmalen der erfindungsgemäßen Vorrichtungsanordnungen gerichteten Patentanspruches 24 bis 27 gelöst. Die Merkmale der ggfs. jeweils hierauf rückbezogenen Unteransprüche gestalten das erfindungsgemäße Verfahren technologisch, die erfindungsgemäße Anlage ablauf technisch, die erfindungsgemäßen Vorrichtungen konstruktiv und die erfindungsgemäßen Anordnungen aufbautechnisch weiter aus.

In die erfindungsgemäße Lehre sind Schüttgüter, insbesondere Schrottgemische, einbe zogen, die Eisen, Stahl, Nichteisen-Metalle und deren Legierungen sowie Nichtmetalle wie Kunststoffe enthalten.

Der Erfindung liegt die eigenständige Erkenntnis zugrunde, daß es zur Erzielung optima ler Trennergebnisse notwendig ist, die Verweilzeit für zu separierende Schüttgüter, ins besondere Schrottgemische, in einem magnetischen Wechselfeld zu verlängern. Auf diese Weise ist es erst möglich, aus solchen Recyclingmaterialien qualitativ und quantitativ unterschiedliche Nichteisen-Metallteilchen abzutrennen. Für den Fachmann ist es überra schend, daß auf diese Weise schwierig abscheidbare Fraktionen aus Gemischen, die Blei und Edelstahl, Blei und Kupfer sowie andere unterschiedliche Metallkombinationen vor allem im Feinkornbereich enthalten, separierbar sind. Dazu gehört auch die weitere erfin derische Erkenntnis, daß die Rückgewinnung von Nichteisen-Metallen verbessert wird, wenn vorab die Eisen und Stahlanteile von den aufzubereitenden, heterogenen Recy clingmaterialien abgetrennt werden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden aus den Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen, die unterschiedliche Metalle und Nichtmetalle wie Kunststoffe enthal ten, zunächst die Eisen- und Stahlfraktionen elektromagnetisch abgetrennt. Zu diesem Zweck genügt in den meisten Fällen eine Grob- oder Vorzerkleinerung der Schüttgüter, insbesondere der Schrottgemische, die zwecks Eisen- und Stahlabtrennung dem magneti schen Wechselfeld von Magnetwalzen oder -platten ausgesetzt werden. Daraufhin wer den ggfs. die grobzerkleinerten Schüttgüter, insbesondere die Schrottgemische, die im wesentlichen nur noch Nichteisen-Metalle und Nichtmetalle wie Kunststoffe enthalten, in Schneid- oder Hammermühlen auf Mittel- und/oder Feinkorngröße nachzerkleinert, um einen eventuell notwendigen verbesserten Materialaufschluß zu erreichen. Die Nachzer kleinerung kann entfallen, wenn die Vorzerkleinerung bereits einen für die Separation geeigneten mechanischen Aufschluß geleistet hat.

Das vorzerkleinerte und ggfs. nachzerkleinerte Gut enthält unterschiedlich elektrisch leitende und magnetisierbare Materialteilchen, die einem sich ändernden Magnetfeld aus gesetzt werden. Dabei verstärken ferromagnetische Werkstoffe wie Eisen ein äußeres Magnetfeld. Paramagnetische Werkstoffe wie Aluminium, Chrom, Zinn oder Wolfram verstärken ganz geringfügig ein äußeres Magnetfeld. Demgegenüber schwächen diama gnetische Werkstoffe wie Kupfer, Gold oder Blei ein äußeres Magnetfeld sehr geringfü gig, weil sie nach dem Lenzschen Gesetz ein Gegenfeld erzeugen.

Sobald elektrisch leitende Materialteilchen eines grob- oder vorzerkleinerten ggfs. nachzerkleinerten Gutes einem sich ändernden Magnetfeld von Dauermagneten ausge setzt werden, werden in den elektrisch leitfähigen Teilchen des zu separierenden Gutes elektrische Ströme, sogenannte Foucaultsche Ströme, induziert. Infolge der Wechsel wirkung zwischen Magnetfeld und Wirbelströmen werden Abstoßungskräfte erzeugt. Diese Art der elektromagnetischen Beeinflussung wird zur Separation der elektrisch leitenden Teilchen von den elektrisch nicht leitenden Teilchen sowie der elektrisch stark leitenden Teilchen von den elektrisch schwach leitenden Teilchen genutzt. Solche In duktionsströme entstehen dann, wenn ein sich änderndes Magnetfeld auf unbewegte elektrisch leitende Materialteilchen einwirkt oder elektrisch leitende Materialteilchen durch ein Magnetfeld eines Dauermagneten bewegt werden. Die dabei auf die elektrisch leitenden Teilchen ausgeübten Kräfte werden dadurch verstärkt, daß die Dauermagnete auf einer schnell rotierenden Scheibe angeordnet sind. In einem solchen Falle ist die Magnetfeldstärke nahezu proportional der Rotationsgeschwindigkeit der mit Dauerma gneten bestückten Scheibe.

Diese physikalischen, magnetischen und elektrischen Zusammenhänge werden im Rah men der Erfindung technisch umgesetzt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie den erfindungsgemäßen anlagetechni schen Ausführungsformen, Vorrichtungen und Vorrichtungsanordnungen werden die vor- ggfs. nachzerkleinerten Materialteilchen mit unterschiedlicher stofflicher Zusam mensetzung einem definierten Bereich einer elektrisch nichtleitenden, nicht magnetisier baren, vibrierenden Separationsfläche oder -platte aufgegeben. Die Materialaufgabe muß nach der erfindungsgemäßen Erkenntnis dosiert erfolgen, damit die elektrisch leitenden Materialteilchen durch Vereinzelung auf der vibrierenden Separationsfläche oder -platte entsprechend dem Grad der elektrischen Leitfähigkeit oder elektromagnetischen Beein flußbarkeit durch die auftretenden Kräfte entsprechend abgelenkt und dadurch separiert werden, denn Kollisionen zwischen den elektrisch leitenden Teilchen, in denen infolge des rotierenden Magnetfeldes Ströme induziert sind, würden aus elektromagnetischen Gründen den Trennvorgang stören.

Wegen der heterogenen Zusammensetzung der Schüttgüter, insbesondere der Schrott gemische, findet nach der Lehre der Erfindung die Verweilzeit für die zu separierenden Materialteilchen im Magnetfeld durch entsprechende Einstellung der Vibrations- oder Rüttelintensität nach Frequenz und Amplitude Berücksichtigung. Unterhalb der Vibrati ons-Separationsfläche oder -platte und parallel dazu rotiert eine durch einen einstellba ren Luftspalt h beabstandete kreisförmige Magnetfläche. Hierbei handelt es sich um die magnetischen Feldlinien eines stromdurchflossenen Magneten oder eines Dauermagne ten. Die Umdrehungszahl dieser Magnetfläche ist einstellbar. Der Bereich für die Aufga be der vorzerkleinerten und ggfs. nachzerkleinerten Materialteilchen auf der Vibrations- Separationsfläche oder -platte befindet sich oberhalb des des Zentrums Antriebsberei ches der rotierenden Magnetfläche. Das vorzerkleinerte und ggfs. nachzerkleinerte Ma terial wird auf der nicht magnetisierbaren, elektrisch nicht leitenden Vibrations- Separationsfläche oder -platte im wesentlichen horizontal, radial bis leicht spiralförmig vibrierend nach außen bewegt und dabei dem rotierenden Magnetfeld der kreisförmigen Fläche ausgesetzt. In Abhängigkeit von den durch die Wechselwirkung zwischen den Ma gnetfeldern und induzierten Wirbelströmen erzeugten Abstoßungskräften sowie der Um drehungsgeschwindigkeit der rotierenden, kreisförmigen Magnetfläche werden die abzu trennenden, vereinzelten Nichteisen-Metallteilchen nach außen unterschiedlich stark ab gelenkt und dabei separiert. Da unterschiedliche Nichteisen-Metallteilchen auch im Wege der Induktion unterschiedlich elektromagnetisch beeinflußbar sind, erfolgt in Kombinati on mit der Drehbewegung der rotierenden, kreisförmigen magnetischen Fläche oder Scheibe eine Separation der Nichteisen-Metallteilchen in unterschiedliche Nichteisen- Metallfraktionen, denn die stärker elektromagnetisch beeinflußten Nichteisen-Metall teilchen werden auch stärker nach außen abgelenkt als die weniger stark elektromagne tisch beeinflußten Nichteisen-Metallteilchen. Auf diese Weise wird die Nichteisen- Metallfraktion mit sehr guter bis guter elektrischer Leitfähigkeit vektoriell am weitestens leicht spiralförmig nach außen abgelenkt, während die schwach bis nicht elektrisch leit fähigen Materialfraktionen unter Abflachung der spiralförmigen Abförderung bis zur geradlinigen, radialen Abförderung der induktiv nichtbeeinflußbaren Nichtmetallfraktion unter entsprechender Anreicherung derselben erfolgt. Die einzelnen Materialfraktionen werden am Ende der Vibrations-Separationsfläche oder -platte zur Verbesserung und Sicherung des Trennergebnisses mechanisch mittels einstellbarer Trennscheiben oder Weichen separiert und abgeführt.

Nach der Erfindung kann in mehreren Vibrations-Separationsstufen unter Wiederholung der gleichen technologischen Maßnahmen separiert werden, um möglichst reine, unter schiedliche Nichteisen-Metallfraktionen zu erhalten.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die vibrierende Separationsfläche oder -platte und die rotierende, kreisförmige Fläche oder Scheibe zwecks Verbesserung der Separationsleistung und der Trennschärfe gegenüber der Horizontalen unter einem be stimmten Winkel β parallel geneigt. Dabei wird das durch Induktion nicht elektromagne tisch beeinflußbare Material in dem gegenüber der Horizontalen tiefer liegenden Bereich der Vibrations-Separationsfläche oder -platte angereichert und von dort nach außen waagerecht radial abgefördert, während das elektromagnetisch beeinflußbare Material auf der schiefen Ebene der Vibrations-Separationsfläche oder -platte nach oben leicht spiralförmig nach außen bewegt, dabei angereichert und von dort abgefördert wird. Durch das von der rotierenden, kreisförmigen Fläche oder Scheibe ausgehende Magnet feld erfolgt somit eine Separation aufgrund unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeiten unterschiedlich zusammengesetzter Nichteisen-Metallteilchen.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Ausführungsform, bei der das zu separierende, vereinzelte Gut auf einer Vibrations-Separationsfläche oder -platte aufgebracht ist, die in bezug auf den Radius r der darunter befindlichen rotierenden, kreisförmigen Fläche oder Scheibe mit mehreren parallel dazu verlaufenden Erhöhungen und Vertiefungen versehen ist. Das Profil der Vibrations-Separationsfläche oder -platte kann rillen-, wellen-, säge zahnförmig o. dgl. ausgebildet sein.

Durch eine Schrägstellung der profilierten Vibrations-Separationsfläche oder -platte ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Nichteisenmetallteilchen entspre chend ihrer elektrischen Leitfähigkeit und erreichten Stärke der Induktionsströme daran gehindert in den tiefer liegenden Bereich der Vibrations-Separationsfläche oder -platte zurückzufallen, in dem sich die elektromagnetisch nicht beeinflußbare Nichtmetallfrakti on anreichert, die im wesentlichen aus Kunst- und/oder Keramikstoffen besteht. Dabei trägt die Bemessung der Neigung der Vibrations-Separationsfläche oder -platte, der Hö he der Rillen, Wellen, Zähne o. dgl. Profile ebenfalls dazu bei, das Separationsergebnis zu optimieren.

Die Erfindung umfaßt auch eine räumliche Verstellbarkeit der vibrierenden Separations fläche oder -platte, wobei an zwei aufeinanderfolgenden Seiten der vibrierenden Separa tionsfläche oder -platte jeweils ein Schrittmotor-Antrieb vorgesehen ist, der über einen gemeinsamen Rechner gesteuert wird.

Durch die Einstellbarkeit des Luftspaltes oder Abstandes h zwischen der vibrierenden Separationsfläche oder -platte und der darunter angeordneten rotierenden, kreisförmigen Magnetfläche oder -scheibe gemäß der Erfindung ist eine weitere Verbesserung des Trennergebnisses erzielbar, denn bei einem sehr schmalen Luftspalt h, d. h. bei einem sehr kleinen Abstand, ist der magnetische Widerstand klein und die Induktion groß, so daß auf diese Weise die Separationsleistung für die Nichteisen-Metallteilchen verbessert wer den kann. Wird der Abstand vergrößert, dann reduziert sich im Abstandsquadrat die auf die Nichteisen- Metallteilchen einwirkende Induktion, wodurch sich die Separationslei stung verschlechtert. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Vi brations-Separationsfläche oder -platte und die Oberfläche der rotierenden, kreisförmigen Magnetfläche oder -scheibe nicht parallel zueinander angeordnet sondern unter einem einstellbaren Winkel gegeneinander geneigt, weil dadurch eine degressiv abnehmende Feldwirkung erzielt wird, die zur Separation ebenfalls genutzt wird.

Das Verfahren wird kontinuierlich, rechnergesteuert, automatisch betrieben, wobei ein Memory-Softwareprogramm eingesetzt wird, das die Beschaffenheit des zu sparierenden Gutes, d. h. qualitative und quantitative Parameter in bezug auf Korngröße, Metall- und Nichtmetallanteil sowie Verbundmaterialanteil, die Profilierung und die Intensität der Vibrations- Separationsfläche oder -platte, die vom rotierenden Scheibenmagnetscheider erzeugten magnetischen Feldlinien und anlagespezifische Charakteristika berücksichtigt. Bei der Prozeßsteuerung findet die Fuzzy-Logik Anwendung, die auf der mathemati schen, unscharfen Mengenlehre beruht. Auf diese Weise wird die Trennschärfe der ein zelnen Fraktionen während der Separation deutlich verbessert; zumal damit auch die Steuerung des Materialflusses bis zu den Aufnahmebehältern für die einzelnen Fraktionen erfaßt wird.

Die erfindungsgemäße Anlage und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen sowie Vorrich tungsanordnungen zum Abtrennen von unterschiedlichen Metallen und Nichteisen- Metallen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen, ist in den Zeichnungen gemäß den Fig. 1 bis 10 dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine den Materialfluß erfassende erfindungsgemäße Anlage.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, bestehend aus einem horizontal hängend angeordneten Vibrations-Separationsförderer mit Mate rialzuführung in Kombination mit einem rotiernden Scheibenmagnetscheider.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung einer sägezahnförmigen Vibrations- Separationsplatte der Vibrations-Separationsförderers gemäß Fig. 2.

Fig. 5 zeigt eine dreidimensionale Einstellbarkeit der Vibrations-Separationsplatte des Separations-Vibrationsförderers gemäß Fig. 2.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 2 in einer gegenüber der Horizontalen geneigten Anordnung.

Fig. 7 zeigt eine weitere dreidimensionale Einstellbarkeit der Vibrations- Separationsplatte in Kombination mit dem Scheibenmagnetscheider gemäß Fig. 2.

Fig. 8 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt einer erfindungsgemäße Ausführungs form, bestehend aus einer Kombination aus einem Vibrationsförderer, einem Endlosband förderer und einem rotiernden Scheibenmagnetscheider.

Fig. 9 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform, bestehend aus einem vertikal hängend angeordneten Vibrations- Separationsförderer mit konzentrischer Materialzuführung und nach unten sich erwei ternden hohlen Vibrations-Separationskegel in Kombination mit einem rotiernden, sich nach oben verjüngenden, kegelförmigen Scheibenmagnetscheider.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 9.

Nach Fig. 1 geht die erfindungsgemäße Anlage A von einer Zerkleinerungseinrichtung B zum Grob- oder Vorzerkleinern von Schüttgütern C, insbesondere Schrottgemischen, aus, die eine Schneidmühle und/oder eine Hammermühle sein kann. Eine Fördereinrich tung D, die ein Bandförderer sein kann, dient dem Transport des grob- oder vorzerklei nerten Gutes E, I zu einem Magnetscheider F, der ein Walzenscheider oder ein Platten magnet sein kann, zwecks Abtrennung der Eisen- und/oder Stahlfraktionen G. Eine wei tere Fördereinrichtung H, die ein Band-, Becher-, Schnecken- oder Vibrationsförderer sein kann, transportiert das von den Eisen- und Stahlfraktionen G abgetrennte, grob- oder vorzerkleinerte Gut E, I direkt zu einem Vibrations-Separationsförderer K. Die Fördereinrichtung H ist ggfs. umschaltbar auf eine Nachzerkleinerungseinrichtung J, die eine Hammermühle oder eine Schlagmühle sein kann, in der das grob- oder vorzerklei nerte Gut nachzerkleinert wird. Von dort wird das nachzerkleinerte Gut E, I über eine weitere Fördereinrichtung H¹ dem Vibrations-Separationsförderer K zugeleitet. Das in der Grob- oder Vorzerkleinerungseinrichtung B und ggfs. in der Nachzerkleinerungsein richtung J erhaltene, fein- bis mittelkörnige Material E, I besteht aus einem Gemisch aus Nichteisen-Metallen, Nichtmetallen wie Kunststoffen, Keramik, Papier, Folienmaterial udgl. sowie einem noch nicht ausreichend mechanisch aufgeschlossenem Verbundmate rial aus Nichteisen-Metallen und Nichtmetallen wie Kunststoffen udgl.

Der Vibrations-Separationsförderer K, der eine Vibrations-Separationsplatte O aus nicht magnetisierbarem Material besitzt, wird mit dem grob- oder vorzerkleinerten, ggfs nach zerkleinertem Material E, I beschickt. Dieser Vibrations-Separationsförderer K umfaßt mindestens eine Erregereinrichtung L zur Vibrationserzeugung sowie mindestens eine Aufnahme- und Dosiereinrichtung M, N zur Aufnahme und Dosierung des zerkleinerten Materials E, I auf der Vibrations-Separationsplatte O, deren Oberfläche vorzugsweise profiliert ist. Durch Einstellung der Dosiereinrichtung N und der Frequenz der Vibrati ons-Separationsplatte O wird das grob- oder vor- ggfs. nachzerkleinerte Material E, I auf der Vibrations-Separationsplatte O vereinzelt.

Unterhalb der Vibrations-Separationsplatte O ist beabstandet ein drehbarer Scheibenma gnetscheider P angeordnet, der im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn antreibbar ist. Der Scheibenmagnetscheider P ist entweder ein stromdurchflossener Elektromagnet aus ferromagnetischem Material oder ein mit Dauermagneten bestückter scheibenförmiger Hochleistungsmagnet. Die Vibrations-Separationsplatte O erstreckt sich radial und weist abförderseitig einen sich teilweise außerhalb des Radius des Scheibenmagnetscheiders P erstreckenden Verbreiterungsbereich R auf, der sich im wesentlichen an der stärksten Ablenkung der elektrisch leitfähigen Fraktionen orientiert. Zur Verbesserung der Trenn schärfe und zum Weiterleiten der einzelnen Fraktionen in entsprechende Aufnahmeein richtungen W ist mindestens eine Weiche S in den abförderseitigen Verbreiterungsbe reich R der Vibrations-Separationsplatte O reichend vorgesehen. Je nach Rotationsrich tung des Scheibenmagnetscheiders P werden aus dem Materialgemisch eine am weitesten abgelenkte Nichteisen-Metallfraktion T, eine nichtabgelenkte Nichtmetallfraktion U so wie dazwischenliegende, schwächer abgelenkte Metall- und Verbundmaterialfraktionen V separiert und in entsprechende Aufnahmeeinrichtungen TW, VW, UW abgefördert.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage A ist der Vibrations- Separationsförderer K mit horizontaler oder winkelverstellbarer Vibrations- Separations platte O in Kombination mit einem horizontal- oder winkelverstellbaren, runden Schei benmagnetscheider P ausgerüstet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage A ist die Fördereinrichtung H umschaltbar auf einen Vibrationsförderer Q, der das grob- oder vorzerkleinerte Gut E, I aufnimmt und vibrierend und/oder rüttelnd einem abförderseitig darunter beabstandet angeordneten Endlosbandförderer X das Gut E, I vereinzelnd übergibt. Dieser Vibrati onsförderer Q umfaßt mindestens eine Erregereinrichtung L zur Vibrationserzeugung sowie mindestens eine Aufnahme- und Dosiereinrichtung M, N zur Aufnahme und Do sierung zwecks Vereinzelung des zerkleinerten Materials E, I auf dem Vibrationsförderer Q. Zwischen dem Ober- und Untertrum des Endlosbandförderers ist der bereits vorste hend beschriebene Scheibenmagnetscheider P angeordnet. Die Oberfläche des Endlos bandes X¹ ist vorzugsweise profiliert. Das Oberflächenprofil des Endlosbandes X¹ be steht insbesondere aus sich in Förderrichtung längs erstreckenden Rillen, Wellen oder Zahnleisten. Auf dem Endlosband X¹ werden die am stärksten elektromagnetisch beein flußten Nichteisen-Metallteilchen T vektoriell am weitesten leicht spiralförmig in Trans portrichtung nach rechts abgelenkt, während die schwächer elektrisch leitfähigen Mate rialteilchen V unter Abflachung der spiralförmigen Abförderung und die induktiv nicht beieinflußbaren Nichtmetallteilchen U einer geradlinigen Abförderung unterliegen. Zur Verbesserung der Trennschärfe und zum Weiterleiten der auf diese Weise separierten Fraktionen T, V, U in entsprechende Aufnahmeinrichtung W ist mindestens eine Weiche S in den Abwurfbereich des Endlosbandes X¹ reichend vorgesehen. Die am weitestens abgelenkte Nichteisen-Metallfraktion T, die nichtabgelenkte Nichtmetallfraktion U und die dazwischenliegenden, schwächer abgelenkten Metall-und Verbundmaterialfraktionen V werden in entsprechende Aufnahmeeinrichtungen TW, VW, UW abgefördert.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anlage A ist die Förderein richtung H auf eine Vibrations-Separationseinrichtung Y umschaltbar, die in vertikaler, achsialer Anordnung aus einem sich nach unten erweiternden hohlen Vibrations- Separationskegel Y¹ und einem davon beabstandeten, sich nach oben verjüngenden, ke gelförmigen Scheibenmagnetscheider Z besteht. Diese Vibrations-Separationseinrichtung Y umfaßt mindestens eine Erregereinrichtung L zur Vibrationserzeugung sowie minde stens eine Aufnahme- und Dosiereinrichtung M, N zur Aufnahme und Dosierung zwecks Vereinzelung des zerkleinerten Materials E, I auf dem Separationskegel Y¹. Die Mante loberfläche des Vibrations-Separationskegels Y¹ ist vorzugsweise profiliert. Zu diesem Zweck ist die Manteloberfläche sektorförmig aufgeteilt. Die einzelnen Sektoren sind ins besondere als Rillen, Wellen oder Zahnleisten ausgebildet. Auf der Manteloberfläche des Vibrations-Separations-kegels Y¹ werden in Rotationsrichtung des kegelförmigen Schei benmagnetscheiders Z die am stärksten elektromagnetisch beeinflußten Nichteisen- Metallteilchen T vektoriell am weitesten leicht spiralförmig abgelenkt, während die schwächer elektrisch leitfähigen Materialteilchen V unter Abflachung der spiralförmigen Abförderung und die induktiv nicht beieinflußbaren Nichtmetallteilchen U einer geradli nigen Abförderung auf der Manteloberfläche des Vibrations-Separations-kegels Y¹ un terliegen. Zur Verbesserung der Trennschärfe und zum Weiterleiten der auf diese Weise separierten Fraktionen T, V, U in entsprechende Aufrahmeinrichtungen W ist mindestens eine Weiche S in den Abwurfbereich des Vibrations-Separations-kegels Y¹ reichend vor gesehen. Die am weitestens abgelenkte Nichteisen-Metallfraktion T, die nichtabgelenkte Nichtmetallfraktion U und die dazwischenliegenden, schwächer abgelenkten Metall- und Verbundmaterialfraktionen V werden in die entsprechende Aufnahmeeinrichtungen TW, VW, UW abgefördert.

Die Fördereinrichtung H¹, die das ggfs. nachzerkleinerte Gut E, I von der Nachzerkleine rungseinrichtung J übernimmt, ist jeweils umschaltbar auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlagen gemäß Fig. 1.

Die Fig. 2 und 3 beinhalten eine Kombination aus einem Vibrations- Separationsförderer 1 und einem Scheibenmagnetscheider 6, wie sie in die Anlage ge mäß Fig. 1 integriert sein können. Der Vibrations-Separationsförderer 1 umfaßt eine Vibrations-Separationsplatte 3 mit Seitenwänden 33 aus nichtmetallischen Werkstoffen, insbesondere aus Kunststoffen, und eine auf der Materialaufgabeseite 100 der Vibrati ons-Separationsplatte 3 vorgesehene Aufnahme- und Dosiereinrichtung 2, 2 ¹ für das grob- oder vor-, ggfs. nachzerkleinerte, zu separierende Materialgemisch. Über die Do siereinrichtung 2 wird das grob- oder vor-, ggfs. nachzerkleinerte, zu separierende Ma terialgemisch als Einkornschicht der Vibrations-Separationsplatte 3 aufgegeben. Die Vi brations-Separationsplatte 3 weist einen sich zur Materialabförderseite 110 erstreckenden Verbreiterungsbereich 3 ¹ auf, der teilweise über die Rotationsfläche des noch zu erör ternden Scheidenmagnetscheiders 6 reicht und sich im wesentlichen in seiner Querer streckung nach der stärksten Ablenkung der elektrisch leitfähigen Fraktion orientiert. Der Verbreiterungsbereich bewirkt auch eine Verlängerung der elektromagnetischen Behand lungsdauer der elektrisch leitfähigen Materialteilchen. Die Vibrations-Separationsplatte 3 ist mit einer bezüglich Amplitude und/oder Frequenz sowie Abförderleistung einstellba ren Vibrations- und/oder Rütteleinrichtung 4, die vorzugsweise ein Vibrations- und/oder Rüttelmotor 4 ist, angetrieben. Diese Einstellbarkeit trägt ebenfalls zur Verlängerung der Dauer der elektromagnetischen Beeinflussung des zu separierenden Teilchengemisches bei. Die Vibrations-Separationsplatte 3 weist zur Verbesserung des Separationseffektes vorzugsweise ein Profil 15 auf. Insbesondere ist die Oberfläche rillen-, wellen- oder sä gezahnförmig profiliert. Die Vibrations-Separationsplatte 3 ist über den Vibrations- und/oder Rüttelmotor 4 an einem Gestell 5 hängend angeordnet. Auf der Materialabför derseite 110 der Vibrations-Separationsplatte 3 ist mindestens eine Weiche 14 zur Ver besserung der Trennschärfe vorgesehen. Das separierte Material wird in Materialaufnah mebehältern 16 ¹, 17 ¹, 18 ¹ abgefördert, die sich im Bereich unterhalb der Abförderkante der Vibrations-Separationsplatte 3 befinden.

Unterhalb des Vibrations-Separationsförderers 1 ist durch einen einstellbaren Luftspalt h beabstandet ein drehbarer Scheibenmagnetscheider 6 angeordnet, dessen vertikale Dreh achse mit der Dosiereinrichtung 2 des Vibrations-Separationsförderers 1 fluchtet. Der Scheibenmagnetscheider 6 ist einstellbar, drehbar angetrieben. Der Scheibenmagnet scheider 6 kann aus einem ferromagnetischen, stromdurchflossenen Material wie Stahl guß bestehen, der über einen nicht dargestellten Schleifring mit Strom versorgt wird und über eine nicht dargestellte Kühlung verfügt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Scheibenmagnetscheider 6 aus einer nichtmagnetisierbaren metallischen oder nichtmetallischen Scheibe 37, auf der sek torförmig in konzentrischen Ringflächen angeordnete Hochleistungsmagnete 7, vorgese hen sind. Diese Hochleistungsmagnete 7, sind in dem oberflächennahen Bereich der Scheibe 37 eingegossen, oder auf deren Oberfläche aufgeklebt oder in einer auf der Scheibe 37 festhaftenden Gußmasse eingebettet. Bei den auf dem Scheibenmagnetschei der 6 angeordneten Hochleistungsmagneten 7, handelt es sich um Magnetwerkstoffe auf Eisen- und/oder Kobaltbasis, die mit Samarium, Neodym, Bor udgl hoch dotiert sind.

Das von dem Scheibenmagnetscheider 6 ausgehende Magnetfeld induziert Wirbelströme in den besonders gut elektrisch leitfähigen Nichteisen-Metallteilchen 18 sowie in den weniger gut elektrisch leitfähigen Nichteisen-Metallteilchen und/oder Verbundmate rialteilchen 16, in denen Nichteisenmetalle und Nichtmetalle in einem innigen Material verbund vorliegen. Die Nichtmetallteilchen 17 sind elektrisch nicht leitend und bleiben daher induktiv unbeeinflußt.

Die besonders gut elektrisch leitfähigen Nichteisen-Metallteilchen 18 werden in Drehrich tung des Scheibenmagnetscheiders 6 auf der Vibrations-Separationsplatte 3 am weitesten von der Radialen abweichend, vektoriell leicht spiralförmig abgelenkt und vibrierend in Aufnahmebehälter 18 ¹ abgefördert. Die weniger gut elektrisch leitfähigen Nichteisen- Metallteilchen 16 und die Verbundmaterialteilchen 16, die wegen ihres Anteiles an Nichtmetallen ebenfalls weniger gut elektrisch leitfähig sind, werden weniger stark von der Radialen abgelenkt unter Abflachung des spiralförmigen Transportes auf der Vibrati ons-Separationsplatte 3 in hierfür vorgesehene Aufrahmebehälter 16 ¹ vibrierend abge fördert. Die elektrisch nicht leitenden Nichtmetallteilchen 17 bleiben induktiv unbeeinflußt und werden im wesentlichen radial in Aufrahmebehälter 17 ¹ vibrierend abgefördert.

Weiterhin wird durch entsprechende Einstellung der Höhe des Luftspaltes h zwischen der Unterseite der Vibrations-Separationsplatte 3 und der zugewandten Oberfläche des Scheibenmagnetscheiders 6 die Trennschärfe selektiv verbessert.

Der Scheibenmagnetscheider 6 ist fliegend auf einer Antriebswelle 8 angeordnet, die in Gleit- oder Wälzlagern 9 gelagert ist. Die Antriebswelle 8 ist mit einer Antriebsscheibe 11 verbunden, die über Zahnriementrieb 13 und Ritzel 12 von einem Motor 13 mit ein stellbarer Drehzahl angetrieben ist.

Der Scheibenmagnetscheiders 6 kann nach einer nichtdargestellten Ausführungsform der Erfindung auf seinem Umfang mit einem Zahnkranz ausgestattet sein, der mit einem An triebsritzel, Vorgelege und Motor verbunden ist.

Das Profil 15 der Vibrations-Separationsplatte 3, das insbesondere rillen-, wellen- oder sägezahnförmig ausgebildet ist, wird so gebildet, daß jeweils die erste Rille, Welle oder Zahnreihe von der Radialen des Scheibenmagnetscheiders 6 ausgeht. Parallel dazu ist dann eine Vielzahl dieser Rillen, Wellen oder Zahnreihen auf der sich zur Materialabför derseite 110 hin erweiternden Vibrations-Separationsplatte 3 vorgesehen.

Nach Fig. 4 weist die Vibrations-Separationsplatte 3 ein sägezahnförmiges Profil 15 auf, wobei jede Zahnleiste 19 eine in Drehrichtung des Scheibenmagnetscheiders 6 vor gesehene steile Zahnflanke 21 und in Gegendrehrichtung einen unter einem Winkel β flach ansteigenden Zahnrücken 20 aufweist. Die Gangbreite b und die Zahnhöhe z beein flussen neben der Rotationsgeschwindkeit des mit Hochleistungsmagneten 7 bestückten Scheibenmagnetscheiders 6 die Verweildauer der zu separierenden Materialteilchen auf der Vibrations-Separationsplatte 3. Die elektrisch leitenden Materialteilchen 22, 23 wer den dem rotierenden Magnetfeld des Scheibenmagnetscheiders 6 ausgesetzt sowie ent sprechend ihrer elektrischen Leitfähigkeit abgelenkt und abgefördert. Auch nach dieser Ausführungsform wird zwischen der Vibrations-Separationsplatte 3 und dem Scheiben magnetscheider 6 ein Abstand h eingehalten.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wonach die Vi brations-Separationsplatte 3 des Vibrations-Separationsförderers 1 um die Längs- und/oder Querachse verschwenkbar ist. Zu diesem Zweck ist auf der Längs- und Quer achse der Vibrations-Separationsplatte 3 je ein Schrittmotor 34, 35 angeordnet. Die Schrittmotore 34, 35 werden über einen gemeinsamen Rechner 36 gesteuert, um durch eine optimale räumliche Ausrichtung der Vibrations-Separationsplatte 3 die Dauer der elektromagnetischen Beeinflussung der zu separierenden Teilchen zu verlängern, um die Trennschärfe und -leistung zu verbessern.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wonach der Scheibenmagnetscheider 6 gegenüber der Horizontalen w unter einem Winkel von α geneigt ist. In diesem Falle ist auch die Vibrations-Separationsplatte 3 parallel zum Scheibenmagnetscheider 6 geneigt. Die im Wege der Induktion nicht beeinflußbaren Nichtmetallteilchen reichern sich in dem tieferliegenden Bereich der Vibrations- Separationsplatte 3 an, während die Nichteisen-Metallteilchen und die Verbundmate rialteilchen in Abhängigkeit von der elektromagnetischen Beeinflussung durch den mit Motor 13 angetriebenen Scheibenmagnetscheider 6 auf der geneigten Vibrations- Separationsplatte 3 über das sägezahnförmige Profil 15 nach oben, von der Radialen vektoriell abgelenkt, abgefördert werden. Die elektrisch nicht leitfähigen und daher elek tromagnetisch nicht beeinflußbaren Teilchen, die zufällig mechanisch von den beeinfluß ten Teilchen nach oben mitgenommen werden, lösen sich während der Vibration und/oder des Rüttelns aus dem Teilchenverband und rollen in die Tieflage der Vibrati ons-Separationsplatte 3 zurück. Diese Trennung wird vor allem durch ein Sägezahnprofil 15 verstärkt.

In Fig. 7 ist eine dreidimensionale Einstellbarkeit der Vibrations-Separationsplatte 3 des Vibrations-Separationsförderers 1 in Kombination mit dem Scheibenmagnetscheider 6 gemäß Fig. 2 schematisch dargestellt. Danach sind die Vibrations-Separationsplatte 3 und die Dosiereinrichtung 2 des Vibrations-Separationsförderers 1 in Kombination mit dem Scheibenmagnetscheider 6 in einer gemeinsamen Anordnung unter Beachtung ge genseitiger Berührungsfreiheit jeweils synchron oder asynchron mittels Schrittmotor- Antriebe 34, 34 ¹, 35 dreidimensional durch Verschwenken und Winkeleinstellungen γ entsprechend der x-, y- und z-Achse in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu se parierenden Gutes, d. h. qualitative und quantitative Parameter in bezug auf Korngröße, Metall- und Nichtmetallanteil sowie Verbundmaterialanteil, verstellbar. Dabei werden die Schrittmotor-Antriebe 34, 34 ¹, 35 der Vibrations-Separationsplatte 3, Dosiereinrich tung 2 und des Scheibenmagnetscheiders 6 nach einem aus Versuchen und praktischer Erprobung, also anlagespezfisch erstellten Memory- Softwareprogramm über einen Rechner 36 angesteuert; denn das Memory-Softwareprogramm vermag bereits mit der Eingabe der oben genannten Parameter die programmgemäße Ideal- oder Optimaleinstel lung der zusammenwirkenden Einrichtungen wiederaufzufinden. Das Memory- Softwareprogramm umfaßt folglich auch die hierzu passende Verstellung von mindestens einer Weiche 14 mittels nicht dargestellter pneumatischer und/oder elektromechanischer Antriebe zur Erzielung optimaler Trennschärfen und -leistungen bei der Separation. Die ses Separationsergebnis wird vor allem dadurch erreicht, daß bei der Entwicklung des Steuerungsprogrammes die Fuzzy-Logik, basierend auf der mathematischen unscharfen Mengenlehre, Berücksichtigung findet.

Fig. 8 beinhaltet eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wonach ein Vibrations förderer 40 mit einer nicht dargestellten Vibrations- und/oder Rütteleinrichtung für die Aufnahme 41, Vereinzelung 42 und Aufgabe 43 des zu separierenden Gutes oberhalb eines Endlosbandförderers 44 mit einem zwischen Obertrum und Untertrum eines End losbandes 45 angeordneten Scheibenmagnetscheider 52 kombiniert ist. Das Endlosband 45 des Endlosbandförderers 44 besteht aus nichtmagnetisierbarem Material, dessen auf gabeseitige Oberfläche ein Profil 46 aufweist. Vorzugsweise erstreckt sich das Profil 46 in Längsrichtung des Endlosbandes 45. Das Endlosband 45 weist insbesondere parallel beabstandete Längsrillen oder -wellen oder sich in Längsrichtung erstreckende Zahnrei hen bzw. -leisten auf. Die laterale Begrenzung des Endlosbandes 45 erfolgt beidseitig mit integrierten Wellenkanten 47. Das Endlosband 45 ist auf je zwei vertikal beabstandet übereinander angeordnete sowie horizontal beabstandete Umlenkrollenpaare 48, 49 und 50, 51 geführt, wobei wenigstens eine der Umlenkrollen 48, 49, 50, 51 angetrieben ist. Der zwischen dem Obertrum und Untertrum des Endlosbandes 45 beabstandet angeord nete Scheibenmagnetscheider 42 entspricht in der konstruktiven Ausführung der Be schreibung zu den Fig. 2 und 3. Der zeitabhängige Wechsel des magnetischen Feldes des in Rotation versetzten Scheibenmagnetscheiders 52 induziert in den elektrisch leit fähigen Teilchen des zu separierenden Gutes, die sich auf dem nichtmagnetisierbaren Endlosband 45 befinden, elektrische Ströme. Durch die Wechselwirkung zwischen den Wirbelströmen und dem Magnetfeld des Scheibenmagnetscheiders 6 werden die dabei erzeugten Abstoßungskräfte zur Separation der elektrisch leitenden Teilchen von den elektrisch nichtleitenden Teilchen sowie der elektrisch stark leitenden von den elektrisch schwach leitenden Teilchen genutzt. Auf dem separationsgutseitigen Oberflächenbereich des Endlosbandes 45 werden dann in denjenigen Teilchen 54 mit sehr guter elektrisch Leitfähigkeit Ströme induziert. Diese Teilchen 54 werden in weiterer Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Endlosbandes 45 und des Scheibenmagnetscheiders 52 am stärksten vektoriell von der Laufrichtung des Endlosbandes 45 abweichend bzw. leicht spiralförmig in Richtung Wellenkante 47 abgelenkt. Demgegenüber bleiben die elek trisch nichtleitenden Teilchen 56 auf dem Endlosband 45 von der Wechselwirkung zwi schen den Wirbelströmen sowie dem Magnetfeld unbeeinflußt und konzentrieren sich in Laufrichtung 57 auf der linken Seite der nicht dargestellten Wellenkante des Endlosban des 45. Die auf dem dazwischenliegenden Oberflächenbereich des Endlosbandes 45 er haltenen Teilchen 55 mit schwächerer elektrischer Leitfähigkeit werden dieser Eigen schaft entsprechend separiert.

Je nach Wertstoffinteresse kann die Separation der im mittleren Bereich des Endlosban des anfallenden Fraktionen oder in Kombination mit vorgeschalteten, mechanischen, trockenen Aufschließungsmaßnahmen für die Verbundmaterialteilchen wiederholt wer den.

Die einzelnen, entsprechend der elektrischen Leitfähigkeit und Nichtleitfähigkeit erhalte nen Fraktionen 54, 55, 56 werden über in den Abwurfbereich des Endlosbandes 45 ex tern davon angestellte, verstellbare, nicht dargestellte Weichen in darunter befindliche, ebenfalls nicht dargestellte Aufnahmebehälter geleitet. Der Verbesserung der Trenn schärfe dient ferner die Verwendung eines Endlosbandes 45 mit einem der bereits be schriebenen Profile 46, die insbesondere rillen-, wellen- oder sägezahnförmig kalibriert sind.

Die Fig. 9 und 10 beziehen sich auf eine Kombination eines sich nach unten vertikal erstreckenden, hängend angeordneten Vibrations-Separationsförderer 60 mit konzentri scher Materialzuführung 61 und spaltförmigen Dosieröffnungen 69, dessen unteres Ende als ein sich nach unten erweiternder, hohler Vibrations-Separationskegel 70 ausgebildet ist und mit einem entgegengerichteten, sich nach oben verjüngenden kegelförmigen, ro tierbaren Scheibenmagnetscheider 6, zusammenwirkt.

Der Vibrations-Separationsförderer 60 umfaßt eine Vibrations- und/oder Rütteleinrich tung 63, die auf einer Konsole 64 befestigt ist. Die Konsole 64 ist, an Federelementen 65 hängend, mit einem vertikal nach unten gerichteten Halteelement 68 versehen, an dessen unterem Ende sich ein feststehender, nach unten trichterförmig erweiternder, kreisförmi ger Vibrations-Separationskegel 70 befindet. Der Vibrations-Separationskegel 70 ist mit dem Halteelement 68 verbunden. Der Neigungswinkel β der Mantelfläche des nach unten sich erweiternden offenen Vibrations-Separationskegels 70 zur gedachten Kreisfläche der Kegelbasis liegt zwischen < 0° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 25°, und ko inzidiert mit dem sich nach oben verjüngenden, kegelförmigen Teil des Scheibenmagnet scheiders 62. Die separationsgutseitige Oberfläche des Vibrations-Separationskegels 70 ist vorzugsweise in zum Mittelpunkt des Vibrations-Sparationskegels 70 weisende Profil segmente 72 unterteilt. Insbesondere werden rillen-, wellen- oder sägezahnförmige Pro filsegmente 72 eingesetzt. Unterhalb des Vibrations-Separationskegels 70 befindet sich unter Einhaltung eines Abstandes h der mit der Längsachse des Halteelementes 68 fluchtende, in den hohlen Vibrations-Separationskegel 70 passende kegelförmige Teil des rotierbaren Scheibenmagnetscheiders 62. Der Scheibenmagnetscheider 62 ist nach dieser Ausführungsform mit Hochleistungsmagneten 71 bestückt, die auf der Außenmantelflä che des kegelförmigen Teils des Scheibenmagnetscheiders 62 segmentförmig und kon zentrischen angeordnet sind. Auch diese Hochleistungsmagnete 71 sind auf der Außen mantelfläche des kegelförmigen Scheibenmagnetscheiders 62 aufgeklebt, eingegossen o. dgl. befestigt.

Der zeitabhängige Wechsel des magnetischen Feldes des in Rotation versetzten Schei benmagnetscheiders 62 induziert elektrische Ströme in den elektrisch leitfähigen Teilchen des zu separierenden Gutes, die sich auf der Außenmantelfläche des nichtmagnetisierba ren Vibrations-Separationskegels 70 befinden. Durch die Wechselwirkung zwischen den Wirbelströmen und dem Magnetfeld des Scheibenmagnetscheider 62 werden die dabei erzeugten Abstoßungskräfte zur Separation der vereinzelten, elektrisch leitenden Teil chen von den elektrisch nichtleitenden Teilchen sowie der elektrisch stark leitenden Teil chen von den elektrisch schwach leitenden Teilchen genutzt. Auf dem separationsgutsei tigen Oberflächenbereich des nach unten offenen, trichterförmigen Vibrations- Separationskegels 70 werden dann diejenigen Teilchen 73 mit sehr guter elektrischer Leitfähigkeit und in Abhängigkeit von der Drehzahl des kegelförmigen Scheibenmagnet scheiders 62 am stärksten von der Radialen vektoriell abweichend bzw. leicht spiralförmig in Richtung auf einen Außenrand 83 des Vibrations-Separationskegels 70 abgelenkt und in Aufnahmebehälter 76 abgefördert. Demgegenüber bleiben die elektrisch nichtleitenden Teilchen 75 auf der Oberfläche des Vibrations-Separationskegels 70 von der elektroma gnetischen Wechselwirkung unbeeinflußt und konzentrieren sich in radialer Richtung auf dem gegenüberliegenden Außenrand 84 des Vibrations-Separationskegels 70 und werden von dort in Aufnahmebehälter 78 abgefördert. Auf dem dazwischenliegenden Oberflä chenbereich des Vibrations-Separationskegels 70 erfolgt entsprechend dem Grad der vorhandenen elektrischen Leitfähigkeit die Separation der weiteren Teilchen 74 und de ren Abförderung in Aufnahmebehälter 77. Die Trennschärfe der erhaltenen Fraktionen 73, 74, 75 wird mittels in den Abwurfbereich des extern davon angestellte, verstellbare Weichen 79, 80, 81 unterstützt.

Je nach Wertstoffinteresse kann die Separation der in diesem Zwischenbereich des Vibrati ons-Separationskegels 70 anfallenden Fraktionen 73, 74, 75 oder in Kombination mit vorgeschalteten, mechanischen, trockenen Aufschließungsmaßnahmen der Verbundma terialteilchen wiederholt werden.

Das Verfahren, die Anlage sowie die Vor- und Einrichtungsgegenstände gemäß der Er findung, die rechnergesteuert, automatisch betrieben werden, lösen die Schwierigkeiten der Separation unterschiedlicher Metalle mit unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit aus hererogen zusammengesetzten Schüttgütern, insbesondere aus Schrottgemischen. Dabei werden saubere Separationsfraktionen erzielt, so daß mit der Erfindung hochwer tige Wertstoffe aus den wiederaufzubereitenden Schüttgütern, insbesondere aus Schrott gemischen, zurückgewonnen werden. Damit leistet die Erfindung einen herausragenden volkswirtschaftlichen Beitrag zu dem Gebot des Erhaltes und der Schonung der Res sourcen.

Obwohl die physikalischen Grundlagen des Elektromagnetismus und die Wirbelstrom- Scheidung von Nichteisen-Metallen durch Dauermagnete bekannt sind, bedurfte es ei genständiger, d. h. durch den Stand der Technik nicht vorgezeichneter, erfinderischer Überlegungen, um durch Nutzung der beim zeitabhängigen Wechsel eines Magnetfeldes in elektrisch leitenden Teilchen induzierten Foucaultschen Ströme die Erfindung in der Gesamtheit zu entwickeln.

Claims

1. Verfahren zum Abtrennen von Metallen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schüttgüter, insbesondere die Schrottgemische, die Eisen-, Stahl-, Nichteisen- Metallteile und/oder deren Legierungen sowie Nichtmetallteile, insbesondere Kunststof fe, enthalten, mechanisch grob- oder vorzerkleinert werden,
aus dem mechanisch grob- oder vorzerkleinerten Materialgemisch zunächst die Eisen- und Stahlfraktionen magnetisch abgetrennt werden,
das von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennte Materialgemisch gegebenenfalls nachzerkleinert wird,
das von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennte, gegebenenfalls nachzerkleinerte Materialgemisch, das Nichteisen-Metallteilchen und Nichtmetallteilchen sowie noch nicht ausreichend mechanisch aufgeschlossene, aus Metall und Nichtmetall bestehende Ver bundmaterialteilchen umfaßt, einer nichtmagnetisierbaren, vibrierenden Separationsfläche oder -platte vereinzelt aufgegeben wird,
das von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennte, gegebenenfalls nachzerkleinerte Materialgemisch einem unterhalb der vibrierenden Separationsfläche oder -platte im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn beabstandeten, rotierenden Magnetfeld eines Scheibenmagnetscheiders ausgesetzt wird,
die Verweildauer der von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen elektromagnetisch über den zeitabhängigen Wechsel des Magnetfeldes und der induzierten Ströme sowie über die Vibrationsintensität der Separationsfläche oder -platte eingestellt wird, wobei
in Abhängigkeit von der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung, von der elek tromagnetischen Beeinflußbarkeit der von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen, von der Umdrehungsgeschwindigkeit des unterhalb der Separationsfläche oder -platte rotierenden Magnetfeldes, von der Höhe des Luftspaltes h zwischen der Separationsfläche oder -platte sowie von der Oberflä chenprofilierung und von der Vibrationsintensität der Separationsfläche oder -platte
die elektrisch gut leitenden Nichteisen-Metallteilchen von der Radialen des Scheibenma gnetscheiders in Abförderrichtung auf der Separationsfläche oder -platte am weitestens abgelenkt werden,
die elektrisch weniger gut leitenden Nichteisen-Metallteilchen und/oder Verbundmate rialteilchen von der Radialen des Scheibenmagnetscheiders auf der Separationsfläche oder -platte weniger weit abgelenkt werden,
die elektrisch nicht leitenden Nichtmetallteilchen auf der Separationsfläche oder -platte von der Radialen des Scheibenmagnetscheiders auf der Vibrations-Separationsfläche oder -platte nicht abgelenkt werden, und
die einzelnen Fraktionen getrennt abgefördert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen der Separationsfläche oder -platte als Einkornschicht im Bereich ober halb der Drehachse des Scheibenmagnetscheiders aufgegeben werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen einer unter einem Winkel α gegenüber der Horizontalen geneigten Sepa rationsfläche oder -platte aufgegeben und dem parallel dazu beabstandeten, rotierenden Magnetfeld des Scheibenmagnetscheiders ausgesetzt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen einer Separationsfläche oder -platte aufgegeben und einem beabstande ten, unter einem Winkel α gegenüber der Horizontalen geneigten, rotierenden Magnet feld des Scheibenmagnetscheiders ausgesetzt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen einer profilierten Separationsfläche oder -platte, die parallel zu einer ersten Radialen des Scheibenmagnetscheiders beabstandete Erhöhungen und Vertiefun gen aufweist, aufgegeben werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten Materialteilchen einer Separationsfläche oder -platte, die riffel-, wellen- oder sägezahn förmig profiliert ist, aufgegeben werden.

7. Anlage zum Abtrennen von Metallen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anlage (A) eine Zerkleinerungseinrichtung (B) zum Grob- oder Vorzerkleinern von Schüttgütern, insbesondere von Schrottgemischen (C), aufweist,
eine Fördereinrichtung (D) für den Transport des grob- oder vorzerkleinerten Gutes (E, I) zu einem Magnetscheider (F) zwecks Abtrennung der Eisen- und/oder Stahlfraktionen (G) vorgesehen ist,
eine Fördereinrichtung (H) für den Transport des von den Eisen- und Stahlfraktionen (G) abgetrennten Materials (E, I) zu einem Vibrations-Separationsförderer (K) vorgesehen ist,
die Fördereinrichtung (H) auf eine Nachzerkleinerungseinrichtung (J) umschaltbar ist,
die Fördereinrichtung (H) auf weitere Vibrations-Separationseinrichtungen (X, Q; Y, Z) umschaltbar ist,
eine Fördereinrichtung (H¹) von der Nachzerkleinerungseinrichtung (J) auf den Vibrati ons-Separationsförderer (K) oder die Vibrations-Separationseinrichtungen (X, Q; Y, Z) umschaltbar ist,
der Vibrations-Separationsförderer (K) mit Erreger-, Aufnahme- und Dosiereinrichtun gen (L, M, N) sowie mit einer nichtmagnetisierbaren Vibrations-Separationsplatte (O) zum Separieren des von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten, aus Nichteisen-Metallteilchen, Verbundmaterialteilchen und Nichtme tallteilchen bestehenden Materials (E, I), ausgestattet ist, und
einen unterhalb der Vibrations-Separationsplatte (O) des Vibrations-Separationsförderers (K) beabstandet angeordneten, im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn rotierbaren Scheibenmagnetscheider (P) umfaßt.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erreger-, Aufnahme und Dosiereinrichtungen (L, M, N) des Vibrations- Separationsförderers K oberhalb der Vibrations-Separationsplatte (O) angeordnet sind, wobei die Aufnahme und Dosiereinrichtungen (M, N) oberhalb des Bereiches der Dreh achse des Scheibenmagnetscheiders (P) vorgesehen sind,
die Vibrations- Separationsplatte (O) des Vibrations- Separationsförderers (K) abförder seitig einen sich über den Radius r des Scheibenmagnetscheiders (P) hinaus erstrecken den Verbreiterungsbereich (R) aufweist, der mit Weichen (S) zur Ableitung der einzelnen separierten Fraktionen in getrennte Aufnahmeeinrichtungen (W) ausgestattet ist, wobei
für die auf der Vibrations-Separationsplatte (O) am weitesten abgelenkten Nichteisen- Metallfraktionen (T), die nichtabgelenkten Nichtmetallfraktionen (U) sowie die dazwi schenliegenden, schwächer abgelenkten Nichteisen-Metallfraktionen und/oder Verbund materialfraktionen (V) entsprechende Aufnahmebehälter (TW, VW, UW) vorgesehen sind.

9. Vibrations-Separationsförderer für eine Anlage nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
eine aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff bestehende Vibrations-Separationsplatte (3) zum Separieren der von den Eisen- und Stahlfraktionen abgetrennten, gegebenenfalls nachzerkleinerten, aus Nichteisen-Metallteilchen, Verbundmaterialteilchen und Nichtme tallteilchen bestehenden Materials vorgesehen ist,
die Vibrations-Separationsplatte (3) mit Ausnahme der Abförderseite mit Seitenwänden (33), die ebenfalls aus nichtmagnetisierbaren Werkstoffen bestehen, ausgestattet ist,
die Vibrations-Separationsplatte (3) von einer in der Abförderleistung einstellbaren Vi brationserregereinrichtung (4) angetrieben ist,
die Vibrations-Separationsplatte (3) auf der Materialaufgabeseite (100) mit Aufgabe- und Dosiereinrichtungen (2) und auf der Materialabförderseite (110) mit Weichen (14) sowie mit Aufnahmebehältern (16 ¹, 17 ¹, 18 ¹) für die abgetrennten Fraktionen (18, 16, 17) aus gestattet ist.

10. Vibrations- Separationsförderer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations-Separationsplatte einen Vibrationsmotor (4) aufweist, der hängend mit einem Gestell (5) verbunden ist.

11. Vibration-Separationsförderer nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Separations-Vibrationsplatte (3) ein Oberflächenprofil aufweist.

12. Vibrations-Separationsförderer nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Separations-Vibrationsplatte (3) ein Riffel- oder Wellenprofil aufweist, das aus meh reren, sich parallel längserstreckenden, beabstandeten Erhöhungen und Vertiefungen gebildet ist.

13. Vibrations-Separationsförderer nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations-Separationsplatte (3) ein Sägezahnprofil aufweist, das aus mehreren, sich parallel längserstreckenden, beabstandeten Zahnleisten 19 gebildet ist, deren Zahnrücken 20 unter einem Winkel β flach ansteigen und deren Zahnflanken steil abfallen.

14. Vibrations-Separationsförderer nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations-Separationsplatte (3) um die Längs- und/oder Querachse mittels über ei nen gemeinsamen Rechner (36) gesteuerte Schrittmotore (34, 35) räumlich verstellbar ist.

15. Scheibenmagnetscheider für die Anlage nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Scheibenmagnetscheider (6) als eine horizontal angeordnete, drehbare Scheibe (66) ausgebildet ist, die aus einem stromdurchflossenen ferromagnetischen Material besteht oder mit Dauermagneten (7) bestückt ist, und auf einer Antriebswelle (8) in Gleit- oder Wälzlager (9) fliegend gelagert ist, wobei
die Antriebswelle (8) mit einem Motor (13) antreibbar ist.

16. Scheibenmagnetscheider nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenmagnetscheider (6) als eine horizontal angeordnete, drehbare Scheibe aus gebildet ist, die aus einem nicht magnetisierbaren oder nichtmetallischen Material besteht, und auf der Oberfläche mit sektorförmig angeordneten Hochleistungs-Dauermagneten in konzentrischen Kreisen aufgeklebt sind.

17. Scheibenmagnetscheider nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenmagnetscheider (6) als eine horizontal angeordnete, drehbare Scheibe aus gebildet ist, auf deren Oberfläche sektorförmig Hochleistungs-Dauermagnete, in konzen trischen Kreisen in einer festhaftenden Gußmasse eingebettet sind.

18. Scheibenmagnetscheider nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenmagnetscheider (6) als eine horizontal angeordnete Scheibe ausgebildet ist, die gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel α, β einstellbar verschwenkbar ist.

19. Endlosbandförderer für die Anlage nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein nichtmagnetisierbares Endlosband (45) auf je zwei vertikal übereinander beabstandet angeordneten Umlenkrollenpaaren (48, 49; 50, 51), wobei die Umlenkpaare (48, 49) und (50, 51) horizontal beabstandet sind,
wenigstens eine der Umlenkrollen (48 bis 51) angetrieben ist, und
zwischen dem Obertrum und dem Untertrum des Endlosbandes (45) ein Scheibenma gnetscheider (52) drehbar angeordnet ist,
das Endlosband (45) mit seitenbegrenzenden Wellenkanten (47) und auf der separations gutseitigen Oberfläche mit einem Profil (46) versehen ist.

20. Endlosbandförderer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (46) aus in Laufrichtung parallel verlaufenden Rillen, Wellen oder Zahnrippen besteht.

21. Vibrations-Separationsförderer für eine Anlage nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
ein sich vertikal erstreckendes Halteelement (68) vorgesehen ist, das mit dem oberen Ende an einer Konsole (64) befestigt ist,
die Konsole (64) über Federelemente (65) hängend mit einer Deckenkonstruktion (66) verbunden ist, und
das untere Ende des Halteelements (68) mit einem sich nach unten erweiternden, hohlen nichtmagnetisierbaren Vibrations- Separationskegel (70) verbunden ist.

22. Vibrations-Separationsförderer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der sich nach unten erweiternde, hohle Vibrations-Separationskegel (70) auf der Mante loberfläche ein kreissegmentartiges, zum Kegelmantelrand sich erweiterndes und zum Kegelmittelpunkt sich verjüngendes, radial umlaufendes Profil (72) aufweist.

23. Vibrations-Separationsförderer nach den Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (72) der Manteloberfläche des sich nach unten erweiternden, hohlen Vibrati ons- Separationskegels (70) kreissegmentartig untereilt ist, zum Kegelmantelrand sich erweiternde und zum Kegelmittelpunkt sich verjüngende Rillen, Wellen oder Sägezahn leisten aufweist.

24. Scheibenmagnetscheider für Vibrations-Separationsförderer nach den Ansprüchen 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenmagnetscheiders (62) einen sich nach oben verjüngenden, kegelförmigen Teil aufweist, der sich in den nach unten erweiternden, hohlen Vibrationskegel (70) des federnd aufgehängten Vibrations-Separationsförderers (60) beabstandet einführbar ist.

25. Anordnung eines Vibrations-Separationsförderers nach den Ansprüchen 9 bis 14 und eines Scheibenmagnetscheiders nach den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrations-Separationsförderer (1) unter Einhaltung eines einstellbaren Luftspaltes h oberhalb eines drehbaren Scheibenmagnetscheiders (6) angeordnet ist, wobei die Mate rialaufgabeseite (100) der Vibrations-Separationsplatte (3) mit dem Bereich der Antrieb sachse (8) des Scheibenmagnetscheiders (6) fluchtet.

26. Anordnung eines Vibrations-Separationsförderers nach den Ansprüchen 9 bis 14 und eines Scheibenmagnetscheiders nach den Ansprüchen 15 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrations-Separationsförderer (1) und der drehbare Scheibenmagnetscheider (6) unter Einhaltung eines einstellbaren Luftspaltes h gegenüber der Horizontalen parallel oder unterschiedlich geneigt sind.

27. Anordnung eines Endlosbandförderers nach den Ansprüchen 19 und 20 und eines Scheibenmagnetscheiders nach den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationsförderer (40) zur Aufnahme (41), Vereinzelung (42) und Aufgabe (43) des zu separierenden Gutes oberhalb eines Endlosbandes (45) eines Endlosbandförderers (44) angeordnet ist, wobei zwischen dem Obertrum und Untertrum des Endlosbandes (45) ein Scheibenmagnetscheider (52) vorgesehen ist.

28. Anordnung eines Vibrations-Separationsförderers nach den Ansprüchen 21 bis 23 und eines Scheibenmagnetscheiders nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein federnd aufgehängter Separations-Vibrationsförderer (60) mit einem nach unten sich erweiternden, hohlen Vibrations-Separationskegel (70) vorgesehen ist, in dem beabstan det ein nach oben sich verjüngender, kegelförmiger Teil des Scheibenmagnetscheiders (62) drehbar angeordnet ist.