DE19829200A1 - Verfahren, Anlagen und Vorrichtungen zur elektrostatischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleitergemischen, insbesondere von Kunststoffgemischen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Anlagen und Vorrichtungen zur elektrostatischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleitergemischen, insbesondere Kunststoffgemischen. Nach der bevorzugten Verfahrensweise werden Kunststoffgemische konditioniert, triboelektrisch aufgeladen und elektrostatisch separiert. Während der Separation werden die Oberflächen der gesammelten Kunststofffraktionen mit einer Infrarot-Lichtquelle bestrahlt und dabei zur Emission von Reflexionsspektren angeregt. Die emittierten Reflexionsspektren werden in einer Auswerteeinheit digitalisiert, nach einem Software-Programm ausgewertet und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren verglichen. Entsprechend der spektralen Abweichungen erfolgt dann eine Korrektur des Einfallquerschnittes für die zu separierenden Kunststoffe. Die erfindungsgemäße Anlage umfaßt mindestens eine Konditionierungseinheit A, mindestens eine triboelektrische Aufladungseinheit B, mindestens eine Transporteinheit C, mindestens eine elektrostatische Separationseinheit D mit mindestens einer integrierten Sensoreinheit E und mindestens eine Auswerteeinheit F. Die elektrostatische Separationsvorrichtung umfaßt einen Schacht 4, der im Quer- und Längsschnitt rechteckförmig sowie vertikal angeordnet ist. Im Deckenbereich des Schachtes 4 ist eine Zuführöffnung 5 mit einer darunter angeordneten Dosiereinrichtung 6 vorgesehen. Unterhalb der Dosiereinrichtung 6 sind gegenüberliegend angeordnete, zu den Seitenwänden 7 ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Anlagen und Vorrichtungen zur elektrostatischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleitergemischen, insbesondere von Kunststoffgemischen.

Zum Stand der Technik gehört die physikalische Erscheinungsform, daß kontaktierende, unterschiedlich zusammengesetzte Materialien wie Nichtleiter bzw. Isolatoren im Bereich der Beruhrungsflächen eine Elektronenwanderung erfahren, die in der Fachwelt als Berüh­ rungselektrizität oder Reibelektrizität oder modern Triboelektrizität bezeichnet wird. Hierzu gibt es bekannte Beispiele wie das Reiben eines Glasstabes mit einem Seidentuch oder das Reiben eines Hartgummistabes mit einem Wolltuch. Dabei lädt sich der Glasstab positiv, der Hartgummistab negativ auf. Werden zwei pendelförmig aufgehängte, aus demselben Kunststoffmaterial bestehende Kügelchen entweder negativ oder positiv, d. h. jeweils gleich­ namig aufgeladen, so stoßen sich die beiden Kügelchen gegenseitig ab. Wird hingegen eines dieser Kügelchen mit einer entgegengesetzten Ladung aufgeladen, so ziehen sich die beiden unterschiedlich aufgeladenen Kügelchen an.

Bei triboelektrisch aufgeladenen Nichtleitern bzw. Isolatoren kann das äußere Feld infolge der geringen Beweglichkeit der Ladungen durch Ableitung nur abgeschwächt, aber nicht wie bei metallischen Leitern aufgehoben werden; denn die auf den Nichtleitern vorhandenen La­ dungen sind in den Molekülen gebunden. Sie werden daher als scheinbare Ladungsträger bezeichnet, von denen sich die Metalle als ableitbare echte Ladungsträger unterscheiden. Ein Nichtleiter bzw. Isolator wird wegen dieses besonderen Verhaltens im Feld zwischen zwei elektrischen Leitern auch Dielektrikum.

Die physikalischen Grundlagen haben zur Entwicklung einer Testanordnung nach DIN 53 486 bzw. VDE 0303, Teil 8 geführt, um danach das Aufladungsverhalten von Kunststof­ fen zu untersuchen. Dort werden jedoch genormte Probekörper mit einem genormten Reibmittel, bestehend aus Polyamid 6-Stapelfasern bzw. Polyacryl-Stapelfasern, aufgeladen. Danach erfolgt jedoch die elektrostatische Aufladung ausschließlich durch Reibung nicht jedoch durch Stoß.

Auch nach der DE 195 22 147 A1, die eine Vorrichtung zum elektrostatischen Sortieren von unterschiedlichen Kunststoffgemischen betrifft, erfolgt die positive bzw. negative Aufladung der Kunststoffteilchen durch gegenseitiges Kontaktieren in einer sich drehenden Misch­ trommel. Die anschließende elektrostatische Separation der aufgeladenen Kunststoffteilchen wird mit einer Walze mit Innenelektrode und einer davon beabstandet angeordneten Außene­ lektrode erreicht.

Häufig weisen diese zu separierenden Kunststoffgemische eine einheitliche Farbe, Korngrö­ ße sowie weitere Oberflächenbeschaffenheiten auf. Deshalb ist eine optische Unterscheidung der wiederaufzubereitenden Kunst stoffgemische mit dem bloßen menschlichen Auge prak­ tisch nicht möglich oder äußerst schwierig, so daß auch die Einstellung einer entsprechen­ den, auf optische Erkennung ausgelegte Separationsanlage äußerst schwierig ist.

Lösungsansätze für solche Separationsanlagen, wobei granulierte Kunststoffgemische mit unterschiedlichem Farbaussehen eingemessen und die Ergebnisse nach dem Einmessen auf das in der Praxis eingesetzte Kunststoffgemisch übertragen werden, führten zu keinen Erfol­ gen; denn eine Nachregelung im praktischen Betrieb bei sich ändernden Separationsparame­ tern bleibt problematisch und ist in der Praxis nicht zu verwirklichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, Anlagen und Vorrichtungen zur vollautomatischen optimalen Einstellung des Separationsergebnisses während der elektro­ statischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleitergemischen, insbe­ sondere von Kunststoffgemischen, zu schaffen.

Dieses Problem wird mit den Merkmalen des auf ein Verfahren gerichteten Patentanspruches 1, des auf eine Anlage gerichteten Patentanspruches 9 und des auf eine Vorrichtung gerich­ teten Patentanspruches 15 gelöst, die nebengeordnete Patentansprüche betreffen. Die Merkmale der jeweils hierauf rückbezogenen Unteransprüche 2 bis 8, 10 bis 12 und 16 bis 20 gestalten die Erfindung verfahrens-, anlage- und vorrichtungstechnisch weiter aus.

Die Aufgabe nach der Erfindung wird in der Weise gelöst, daß die wiederaufzubereitenden, unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe, zunächst kondi­ tioniert werden. Die Konditionierung umfaßt das Säubern, Entfetten, Entlackieren und/oder Trocknen sowie das Zerkleinern auf eine Teilchengröße von 0,5 bis 20 mm, vorzugsweise von 1 bis 15 mm, insbesondere von 2 bis 12 mm. Folien- und plattenförmige, wiederaufzube­ reitende Kunststoffe werden als Schnitzel, vorzugsweise auf eine Länge von 10 bis 20 mm, zerkleinert. Für diese Vor- und/oder Nachzerkleinerung der unterschiedlich zusammenge­ setzten Nichtleiter, insbesondere der Kunststoffe, werden Schlag-, Hammer- oder Schneid­ mühlen eingesetzt. Die Konditionierung dieses Ausgangsmaterials kann entfallen, wenn be­ reits ein entsprechend aufbereitetes Stoffgemisch zu Einsatz kommt.

Auf diese grundsätzlich anzuwendenden Konditionierungsmaßnahmen folgt die triboelektri­ sche Aufladung der zerkleinerten Nichtleiterteilchen, insbesondere der Kunststoffteilchen, durch gegenseitiges Reiben und/oder Stoßen der einzelnen Kunststoffteilchen gegeneinander und gegen die Wände der triboelektrischen Aufladeeinheit. Als triboelektrische Aufladeein­ heit für die Nichtleitergemische, insbesondere Kunststoffgemische, werden Mischtrommeln, Vibrationsplatten, Fließbette, Wirbelbette, Zyklone, Düsensysteme, Vibrationsrinnen, pneu­ matische Fördereinrichtungen u. dgl. eingesetzt. Nach der Erfindung werden vorzugsweise Mischtrommeln Vibrationsplatten, Wirbelbette, Fließbette oder eingesetzt.

Die in einer solchen triboelektrischen Aufladungseinrichtung aufgeladenen Nichtleiterteil­ chen, insbesondere Kunststoffteilchen, werden über eine Transporteinheit, die vorzugsweise ein Vibrationsförderer ist, in eine elektrostatische Separationseinheit, die beispielsweise ein als Freifallscheider oder Walzenscheider aufgebauter Separator sein kann, abgefördert.

Die einerseits positiv und andererseits negativ triboelektrisch aufgeladenen Stoffteilchen werden während des freien Falles vorbei an den Elektroden, die einerseits negativ und ande­ rerseits positiv aufgeladen bzw. gepolt sind, in der Weise voneinander getrennt, daß sich während des freien Falles die positiv aufgeladenen Stoffteilchen in Richtung auf die negativ aufgeladene Elektrode und die negativ aufgeladenen Stoffteilchen in Richtung auf die positiv aufgeladene Elektrode bewegen. Die Elektroden des Separators können draht-, platten- oder zylinderförmig ausgeführt sein. Die elektrostatische Separation wird beispielsweise in einem Hochspannungsbereich von 30 000 bis 100 000 [V] durchgeführt. Auf diese Weise wird jeweils eine positiv aufgeladene Stofffraktion und eine negativ aufgeladene Stofffraktion gewonnen. Dabei fallt jedoch eine Mischfraktion an, die in der triboelektrischen Aufla­ dungseinheit nicht optimal aufgeladen worden ist. Diese Mischfraktion wird entweder erneut unmittelbar oder nach einer zusätzlichen weiteren Konditionierung wie Zerkleinerung der triboelektrischen Aufladungseinheit und im elektrostatischen Separator nachsepariert. Sie kann auch in Abhängigkeit vom verwertbaren Wertstoffanteil zwischengelagert oder depo­ niert werden.

Zur deutlichen Abgrenzung der Mischfraktion von der gewonnenen positiv bzw. negativ aufgeladenen, technisch reinen Stofffraktion ist mindestens eine Einstellklappe in dem Innen­ raum des elektrostatischen Separators angeordnet. Durch entsprechende Einstellung dieser mindestens einen Einstellklappe ist es möglich, den Reinheitsgrad der positiv bzw. negativ aufgeladenen Stofffraktionen zu optimieren.

Nach der Erfindung erfolgt diese Einstellung der Einstellklappen vollautomatisch. Zu diesem Zweck wird in dem elektrostatischen Separator mindestens ein Sammelbereich für optimal positiv bzw. für optimal negativ aufgeladene, daher technisch reine Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststofffraktion, von einer Sensoreinheit abgetastet und dabei kontrolliert.

Die nach der Erfindung eingesetzte Sensoreinheit umfaßt beispielsweise eine Infrarot- Lichtquelle zur Bestrahlung der technisch reinen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunst­ stoffteilchen, in der entsprechenden Nichtleiter-, insbesondere Kunststofffraktion. Dabei emittieren in der Zusammensetzung gleiche und folglich gleichnamig positiv bzw. negativ aufgeladene, technisch reine Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffieilchen, ein einheit­ liches Reflexionsspektrum, das von der Sensoreinheit empfangen wird und für den Ist-Wert des momentan vorliegenden Separationsergebnisses charakteristisch ist. Diese Reflexions­ spektren werden dann abgeschwächt oder verändert, wenn Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, mit weniger optimal triboelektrischer positiver oder negativer Aufladung auf dem Kontrollfeld bzw. sensorisch erfaßten Oberflächenfeld der optimal aufgeladenen Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststofffraktionen, auftreten.

Die emittierten Reflexionsspektren werden automatisch, kontinuierlich von der Sensoreinheit empfangen digitalisiert einer Auswerteeinheit zugeleitet, dort nach einem Software- Programm ausgewertet und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren, die jeweils für den Soll-Wert eines Separationsergebnisses charakteristisch sind, verglichen. Bei einer Soll- Wert-Abweichung wird der Einfallquerschnitt W für das triboelektrisch aufgeladene, elek­ trostatisch zu separierende Nichtleiter-, insbesondere Kunststoffgemisch über die Auswerte­ einheit korrigiert. In diesem Falle erfolgt sofort eine Korrektur der Einstellklappe in der Weise, daß der Einfallquerschnitt W zum Sammeln der optimal positiv bzw. negativ aufgela­ denen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, verengt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher so geführt werden, daß nur eine technisch reine Nichtleiterfraktion, insbesondere Kunststofftraktion gewonnen wird. Gleichzeitig fällt während der Separation eine Mischfraktion an, die weniger optimal bzw. weniger stark tri­ boelektrisch positiv bzw. negativ aufgeladene Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoff­ teilchen, umfaßt. Die Separation von Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, richtet sich nach dem entsprechenden Kundenauftrag, d. h. welche der möglichen separierba­ ren Kunststofffraktionen zur Zeit verkaufsfähig sind.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird jede optimal positiv und negativ aufgeladene Nichtleiterfraktion, insbesondere Kunststofffraktion als technisch reiner, ver­ kaufsfähiger Wertstoff elektrostatisch separiert und getrennt gesammelt. Zu diesem Zweck sind zwei beabstandet angeordnete Einstellklappen vorgesehen, die den Innenraum des Schachtes in drei Sammelräume unterteilen. Die Oberflächen dieser in getrennt beabstandet angeordneten Sammelräumen gesammelten, technisch reinen Nichtleiterfraktionen, insbe­ sondere Kunststofffraktionen, werden von je einer Sensoreinheit der bereits beschriebenen Art ebenfalls automatisch, kontinuierlich bestrahlt und zur Emission von Reflexionsspektren angeregt die als Ist-Werte fungieren. Abweichungen von Vergleichsspektren, die als Soll- Werte fungieren und für technisch reine Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe, charakteri­ stisch sind, veranlassen die Auswerteeinheit automatisch zu Steuerkommandos, um damit den Einfallquerschnitt W durch Veränderung der Winkelstellung mindestens einer Einstell­ klappe zu korregieren. Damit wird ein optimales Separationsergebnis für technisch reine Kunststofffraktionen gewährleistet.

Diese Maßnahmen, bei denen das jeweils emittierte Reflexionsspektrum automatisch, senso­ risch rechnergesteuert regel- und steuerungstechnisch umgesetzt wird, führen zu qualitäts­ mäßig wesentlich verbesserten Separationsergebnissen bei gleichbleibend hohem Ausbrin­ gen. Auf diese Weise sind technisch reine Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststoff­ fraktionen, zu erzielen.

Auch für den Bereich der Mischfraktion wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Sensoreinheit auf der Basis einer Infrarot-Lichtquelle eingesetzt, die wiederum die Gegen­ korrektur der Einstellklappen dann anzeigt und ausführt, wenn sich der Anteil an optimal positiv oder negativ aufgeladenen Nichtleiterteilchen wie Kunststoffieilchen im Sammelbe­ reich der Mischfraktion erhöht. Da auch die Oberfläche einer Mischfraktion über eine hierfür vorgesehene Sensoreinheit mit einer entsprechend wirksamen Energiequelle wie Infrarot- Lichtquelle bestrahlt und zur Emission von Reflexionsspektren angeregt werden kann, die als eine für Mischungsverhältnisse charakteristische Ist-Wert-Information genutzt werden kann, ist es durch den Einsatz von Vergleichsspektren, die für bestimmte Nichtleiter-, insbesondere Kunststoffmischungsverhältnisse mit Soll-Wert-Funktion charakteristisch sind, möglich, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Mischfraktionen mit bestimmten Mischungs­ verhältnissen hergestellt werden können.

In der Praxis wird folglich in Abhängigkeit von den kontinuierlich gemessenen Reflexions­ spektren, die jeweils den aktuellen Separationsstatus als Ist-Wert wiedergeben, über eine Auswerteeinheit unter Einbeziehung von Vergleichsspektren, die als Soll-Wert fungieren, der jeweils störende Nichtleiteranteil, insbesondere Kunststoffanteil, in den anfällenden Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststofffraktionen, bestimmt und danach das ge­ wünschte Separationsergebnis automatisch, kontinuierlich, sensorisch rechnergesteuert verwirklicht.

Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise so programmiert, daß die in den negativ geladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, enthaltenen positiv geladenen Nichtlei­ terteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, und umgekehrt erfaßt werden. Daraufhin gibt die Auswerteeinheit ein Signal an eine Stelleinheit, um die Einstellklappe oder -klappen ent­ sprechend zu verstellen, wobei der Einfallquerschnitt W für die elektrostatisch separierten Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, entweder verkleinert oder vergrößert wird. Auf diese Weise wird ein technisch reines oder einem bestimmten Mischungsverhältnis entsprechendes Endprodukt bei gleichbleibend hohem Ausbringen erhalten, das einerseits aus einer optimal positiv aufgeladenen und andererseits aus einer optimal negativ aufgelade­ nen Nichtleiterfraktion wie Kunststofffraktion besteht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Wiederaufbereitung von Nichtleitern, ins­ besondere Kunststoffen, auf eine technisch überraschende Weise optimiert; denn damit wer­ den nicht nur technisch reine Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststofffraktionen, sowie Mischfraktionen mit bestimmten Mischungsverhältnissen bei jeweils gleichbleibend hohem Ausbringen hergestellt, sondern auch das Vergeuden von Wertstoffen, die wiederaufzuberei­ tende Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe darstellen, wird auf diese Weise minimiert oder sogar verhindert.

Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäßen Anlagen und die erfindungsgemä­ ßen Vorrichtungen werden am Beispiel von Kunststoffgemischen anhand der Zeichnungen gemäß den Fig. 1 bis 9, die Ausführungsformen der Erfindung darstellen, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, unter Ein­ satz einer Sensoreinheit.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, unter Ein­ satz von zwei Sensoreinheiten.

Fig. 3 zeigt ein Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, unter Ein­ satz voll drei Sensoreinheiten.

Fig. 4 zeigt eine den Materialfluß erfassende Anlage Z1 unter Verwendung eines elektro­ statischen Separators mit einer einzigen Sensoreinheit.

Fig. 5 zeigt eine den Materialfluß erfassende Anlage Z2 unter Verwendung eines elektro­ statischen Separators mit zwei Sensoreinheiten.

Fig. 6 zeigt eine den Materialfluß erfassende Anlage Z3 unter Verwendung eines elektro­ statischen Separators mit drei Sensoreinheiten.

Fig. 7 zeigt einen elektrostatischen Separator 1 mit einer einzigen integrierten Sensorein­ heit.

Fig. 8 zeigt einen elektrostatischen Separator 1 mit zwei integrierten Sensoreinheiten.

Fig. 9 zeigt einen elektrostatischen Separator 1 mit drei integrierten Sensoreinheiten.

In Fig. 1 ist das Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, unter Ein­ satz einer Sensoreinheit E mit einer Infrarot-Lichtquelle E1 dargestellt. Die konditionierten, qualitativ und quantitativ unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffe X und Y erfahren durch die triboelektrische Behandlung in einer Aufladeeinheit F teils eine positive und teils eine negative Oberflächenaufladung. Gemäß diesem verfahrenstechnischen Ausführungsbei­ spiel emanzipieren die Kunststoffteilchen X zu negativen Ladungsträgern und die Kunststoff­ teilchen Y zu positiven Ladungsträgern. Der erreichte Grad der Oberflächenaufladung führt einerseits zu optimal negativ und optimal positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y sowie andererseits zu weniger optimal positiv bzw. negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen x+y mit der auch Mischfraktionen, wie sie später beschrieben werden, bezeichnet werden. Dieses Gemisch aus unterschiedlich stark und entgegengesetzt aufgeladenen Kunststoffteil­ chen X und Y sowie x+y wird beispielsweise in einem sogenannten Freifallscheider gleich­ zeitig zwei entgegengesetzt gepolten, voneinander beabstandeten elektrostatischen Feldern ausgesetzt die auf vorher experimentell ermittelten, auf den Elektroden angelegten Separa­ tionsspannungen U_S [V] beruhen. Dabei werden die optimal negativ aufgeladenen Kunst­ stoffteilchen X von dem positiv geprägten elektrostatischen Feld angezogen und auf diese Weise von der natürlichen Fallinie, die der Schwerkraft folgt, abgelenkt. Die optimal positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen Y werden von dem negativ geprägten elektrostatischen Feld angezogen und ebenfalls von der natürlichen, der Schwerkraft folgenden Fallinie abgelenkt. Die weniger optimal bzw. weniger stark aufgeladenen Kunststoffteilchen x+y sowie die ggf. in dem Gemisch noch enthaltenen anderen Kunststoffieilchen werden von den unterschied­ lich geprägten elektrostatischen Feldern nur schwach oder gar nicht aus der natürlichen Fallinie abgelenkt. Dadurch erfolgt eine elektrostatische Entzerrung bzw. ein Auseinander­ ziehen des zu separierenden Stoffgemisches in optimal negativ und optimal positiv aufgela­ dene Kunststofffraktionen X und Y sowie in eine weniger stark bzw. weniger optimal aufge­ ladene Kunststoffmischfraktion x+y.

Da das Wiederaufbereiten von Kunststoffen in aller Regel nachfrageorientiert erfolgt, ist oft nur eine bestimmte technisch reine Kunststofftraktion herzustellen. Deshalb wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem heterogenen Kunststoffgemisch, das die Kunststoffe X und Y enthält, nur die optimal negativ aufgeladene Kunststofftraktion X vollautomatisch, sensorisch rechnergesteuert elektrostatisch separiert. Zu diesem Zweck wird nur die Ober­ fläche der separierten und gesammelten Kunststofffraktion X kontinuierlich mit einer Infra­ rot-Lichtquelle E1 einer Sensoreinheit E bestrahlt. Dabei werden die bestrahlten Kunststoff­ teilchen in der Kunststofffraktion X zur Emission eines Reflexionsspektrums angeregt. Die­ ses Reflexionsspektrum, das für den Ist-Wert des vorliegenden Separationsergebnisses für die Kunststofffraktion X charakteristisch ist, wird kontinuierlich von der Sensoreinheit empfangen, digitalisiert einer Auswerteeinheit F, die beispielsweise ein Rechner ist, übermit­ telt und digitalisiert und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren technisch reiner Kunststoffe, die den Soll-Wert des erwünschten Separationsergebnisses darstellen, mit Hilfe eines entsprechenden Software-Programms verglichen. Entspricht das aktuell gemessene Reflexionsspektrum der Kunststofffraktion X dem entsprechenden Vergleichsspektrum, dann bleibt der Einfallquerschnitt W für die elektrostatisch zu separierenden Kunststoffteil­ chen X unverändert. Sobald aber die Auswerteeinheit F über die Sensoreinheit E Abwei­ chungen bei der spektralen Oberflächenkontrolle der Kunststofftraktion X von dem auf Vergleichsspektren beruhenden Soll-Wert feststellt, erfolgt entweder eine Verkleinerung oder Vergrößerung des Einfallquerschnittes W, um durch entsprechende Korrektur des Einfallquerschnitt es W ein technisch reines Separationsergebnis bei gleichbleibend hohem Ausbringen zu gewährleisten.

Die momentan nicht verkaufsfähige, an sich optimal positiv aufgeladene Kunststofffraktion Y wird zusammen mit der Kunststoffmischfraktion x+y, die weniger stark bzw. weniger op­ timal aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y enthält, gesammelt und zwischengelagert oder deponiert. Nach der Abtrennung der verkaufsfähigen Kunststofffraktion X kann jedoch diese Mischfraktion x+y erneut konditioniert, triboelektrisch aufgeladen und elektrostatisch nachsepariert oder dem Ausgangs-Kunststoffgemisch direkt zugesetzt werden.

In Fig. 2 ist das Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, darge­ stellt. Nach diesem Ausführungsbeispiel werden die technisch reinen Kunststoffe X und Y unter Einsatz von zwei Sensoreinheiten E gewonnen. Deshalb werden die Oberflächen der beiden separierten und gesammelten Kunststofffraktionen X und Y von jeweils einer Sen­ soreinheit E, die beispielsweise Infrarot-Lichtquellen E1 und E2 umfaßt, bestrahlt. Die Mischfraktion wird hingegen nicht bestrahlt, d. h. eine Sensoreinheit E ist hierfür nicht vorge­ sehen. Daher werden aus dem heterogenen Kunststoffgemisch, das mindestens die Kunst­ stoffe X und Y enthält, sensorisch rechnergesteuert die optimal negativ und die optimal po­ sitiv aufgeladenen Kunststofffraktionen X und Y vollautomatisch, elektrostatisch separiert. Zu diesem Zweck werden die Oberflächen der beiden separierten und gesammelten Kunst­ stofffraktionen X und Y kontinuierlich beispielsweise mit je einer Infrarot-Lichtquelle E1 und E2 einer zugeordneten Sensoreinheit E bestrahlt und dabei zur Emission fraktionsspezi­ fischer Reflexionsspektren angeregt. Diese Reflexionsspektren, die für den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses charakteristisch sind, werden kontinuierlich von den Sensoreinheiten E empfangen, digitalisiert einer Auswerteeinheit F, die beispielsweise ein Rechner ist, übermittelt und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren, die für den Soll- Wert technisch reiner Kunststoffe charakteristisch sind, mit Hilfe eines entsprechenden Software-Programms verglichen. Entsprechen die aktuell gemessenen Reflexionsspektren der Kunststofffraktionen X und Y den Vergleichsspektren, dann bleibt der Einfällquer­ schnitt W für die elektrostatisch separierten und gesammelten Kunststoffieilchen X und Y unverändert. Sobald aber das Sensorsystem E Soll-Wert-Abweichungen bei der spektralen Oberflächenkontrolle mindestens einer gewonnenen Kunststofffraktion X oder Y feststellt, erfolgt entweder eine Verkleinerung oder Vergrößerung des entsprechenden Einfallquer­ schnitt es W, um durch diese Korrekturen am Einfallquerschnitt W technisch reine Separati­ onsergebnisse bei gleichbleibend hohem Ausbringen zu erzielen.

Die momentan nicht verkaufsfähige Kunststoffmischfraktion x+y, die weniger stark bzw. weniger optimal aufgeladene Kunststoffteilchen X und Y enthält, wird gesammelt und zwi­ schengelagert. Nach der Abtrennung der verkaufsfähigen, technisch reinen Kunststofffrak­ tionen X und Y kann jedoch diese Kunststoffmischfraktion x+y erneut konditioniert, tribo­ elektrisch aufgeladen und elektrostatisch nachsepariert oder dem Ausgangs-Kunststoff­ gemisch zugesetzt werden.

In Fig. 3 ist das Verfahren zur elektrostatischen, sensorisch rechnergesteuerten Separation eines konditionierten Gemisches, das mindestens die Kunststoffe X und Y enthält, unter Ein­ satz von drei Sensoreinheiten E dargestellt. Nach diesem Ausführungsbeispiel werden die Oberflächen der separierten und gesammelten Kunststofffraktionen X und Y sowie der anfal­ lenden Mischfraktion x+y von jeweils einer Sensoreinheit E, die beispielsweise Infrarot- Lichtquellen E1 bzw. E2 sind, bestrahlt. Die Oberflächen der separierten technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y sowie der Kunststoffmischfraktion x+y emittierten Refle­ xionsspektren, die für den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses charakteri­ stisch sind. Die Identität der separierten und gesammelten Kunststofffraktionen X und Y wird mit Vergleichsspektren, die für den Soll-Wert eines gewünschten Separationsergebnis­ ses charakteristisch sind, festgestellt, die mit den emittierten Reflexionsspektren der Kunst­ stoffe X und Y koinzidieren sollen. Auch für die Kunststoffmischfraktion x+y, die auf be­ stimmten Mischungsverhältnissen der Kunststoffe X und Y basiert, gelten charakteristische Vergleichsspektren, die mit den emittierten Reflexionsspektren der Kunststoffmischfraktion verglichen werden. Auf diese Weise werden die technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y und eine Kunststoffmischfraktion x+y mit einem bestimmten Mischungsverhältnis für die darin enthaltenen Kunststoffe X und Y erhalten.

Die in Betracht gezogenen Vergleichsspektren fungieren somit als Soll-Werte für technisch reine Kunststofffraktionen X und Y sowie für Mischfraktionen x+y, in denen die Kunststoffe X und Y in bestimmten Mischungsverhältnissen vorliegen.

Außerdem ermöglicht die für die Kunststoffmischfraktion x+y bestimmte Sensoreinheit E eine weitere Korrekturmöglichkeit durch entsprechendes Gegensteuern der Einstellklappen, denn das Sensorsystem E erkennt aufgrund der spektralen Oberflächenkontrolle der Kunst­ stoffmischfraktion x+y sofort eine unerwünschte Zunahme an Kunststoffteilchen X oder Y. Aufgrund dieser spektralen Abweichungen erfolgt nach deren Digitalisierung und Auswer­ tung in der Auswerteeinheit F automatisch, kontinuierlich, sensorisch rechnergesteuert ent­ weder eine Verkleinerung oder eine Vergrößerung des entsprechenden Einfällquerschnittes W für die zu separierenden Kunststoffe X und Y sowie x+y.

in Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Anlage Z1 mit mindestens einer Konditionierungsein­ heit A, mindestens einer triboelektrischen Aufladungseinheit B, mindestens einer Transpor­ teinheit C mindestens einer elektrostatischen Separationseinheit D mit mindestens einer in­ tegrierten Sensoreinheit E und mindestens eine Auswerteeinheit F dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A umfaßt beispielsweise eine Reinigungsvorrichtung A1, eine Entfettungsvorrichtung A2, eine Entlackierungsvorrichtung A3 und/oder eine Trocknungs­ vorrichtung A4. Ferner gehören zu der Konditionierungseinheit A Zerkleinerungsvorrich­ tungen A5 die Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen sein können, und verbindende Trans­ portvorrichtungen A6, die Schnecken, Becherwerke oder Förderbänder sein können. Die Konditionierungseinheit A mit den Vorrichtungen A5 und A6 ist konstruktiv nicht näher beschrieben und dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A ist über weitere Transportvorrichtungen A7, die den Trans­ portvorrichtungen A6 entsprechen, mit einer triboelektrischen Aufladungseinheit B verbun­ den.

Die triboelektrische Aufladungseinheit B umfaßt beispielsweise Mischtrommeln, Vibrati­ onsplatten, Fließbette, Wirbelschichtbette, Zyklone, Düsensysteme, Vibrationsrinnen, pneu­ matische Fördereinrichtungen u. dgl.

Als triboelektrische Aufladungseinheit B wird in der Anlage Z1 eine Mischtrommel B1 ein­ gesetzt. Am Außenumfang der Mischtrommel B1 ist ein Zahnkranz angeordnet, der mit ei­ nem Zahnradantrieb in Eingriff steht und die Drehbewegung erzeugt. Die Mischtrommel B1 ist jeweils endseitig auf Rollenpaaren gelagert.

Die Mischtrommel B1 ist über eine nicht näher dargestellte und beschriebene die Transpor­ teinheit C, die Schnecken, Becherwerke, Förderbänder und/oder Vibrationsrinnen umfaßt, mit einer elektrostatischen Separationseinheit D verbunden.

Die elektrostatische Separationseinheit D besteht beispielsweise aus einem Schacht D1, der im Vertikalschnitt und im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet ist, und fungiert als soge­ nannter Freifallscheider. Das obere Ende des stehend angeordneten Schachtes D1 besitzt im Deckenbereich eine zentrale Aufgabeöffnung D2 für das konditionierte und triboelektrisch aufgeladene Kunststoffgemisch, dessen Anlieferung die Transporteinheit C besorgt. Die Aufgabemenge der triboelektrisch aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y ist über einen unterhalb der Aufgabeöffnung D2 angeordneten Verteiler D3 dosierbar. Der Verteiler D3 umfaßt einen im Deckenbereich des Schachtes D1 vorgesehenen Längsspalt, der der Länge des rechteckförmigen Schachtquerschnittes entspricht. Die Spaltbreite ist mittels eines Schiebers einstellbar. Mit diesem Verteiler D3 ist auch die Aufgabeöffnung D2 verschließ­ bar. Unterhalb der Aufgabeöffnung D2 des Schachtes D1 sind zwei Elektroden D4 und D5 beabstandet angeordnet die sich gegenüberstehen. Die Elektrode D4 ist positiv und die Elektrode D5 ist negativ aufgeladen. Beide Elektroden D4 und D5 sind als Plattenelektroden ausgeführt. Der Schachtinnenraum ist in diesem Falle durch eine darin angeordnete, vorn Boden des Schachtes D1 ausgehende, winkelverstellbare, ggf. bis in das obere Drittel des Schachtinnenraumes reichende Einstellvorrichtung D6, die eine Einstellklappe sein kann, in zwei Sammelräume D8 und D9 unterteilt, wobei der Sammelraum D8 beispielsweise für die Kunststofffraktion X und der Sammelraum D9 beispielsweise für die Kunststofffraktion Y und die Kunststoffmischfraktion x+y bestimmt sind. Die Einstellvorrichtung D6 ist bei­ spielsweise als winkelverstellbare Einstellklappe ausgeführt.

Am Boden der Sammelräume D8 und D9 befinden sich jeweils Sammelvorrichtungen D11 mit integrierten Abfördervorrichtungen D12. Unterhalb der einen oder der anderen Plattene­ lektrode D4 oder D5 ist an der entsprechenden Seitenwand des Schachtes D1 die Sensorein­ heit E vorgesehen, die nach einer Ausführungsform der Erfindung eine Infrarot-Lichtquelle E1 und/oder E2 sein kann.

Die Kunststoffteilchen X und Y, die in der triboelektrischen Aufladungseinheit B teils positiv teils negativ aufgeladen werden, passieren nach Eintritt in den Schacht D1 das elektrostati­ sche Hochspannungsfeld des Separators D, das entsprechend der Polung der Plattenelektro­ den D4 oder D5 einerseits eine positive und andererseits eine negative Feldwirkung auf die Kunststoffteilchen X und Y ausübt. Nach dem Ausführungsbeispiel der Anlage Z1 ist die Plattenelektrode D4 positiv und die Plattenelektrode D5 negativ aufgeladen bzw. gepolt. Die in den Schachtraum einfallenden, optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y werden von der positiv aufgeladenen Plattenelektrode D4 infolge des davon ausgehenden elektrostatischen Feldes zu der entsprechenden Seitenwand des Schachtes D1 hin abgelenkt und fallen in den darunter befindlichen Sammelraum D8. In der entsprechenden Seitenwand des Schachtes D1 ist eine Sensoreinheit E angeordnet. Dabei wird die Oberfläche der sich in dem Sammelraum D8 ansammelnden Kunststoffteilchen X von der Sensoreinheit E, die bei­ spielsweise mit einer Infrarot-Lichtquelle E1 ausgestattet ist, bestrahlt. Diese Kunststoffieil­ chen X werden dadurch zur Emission eines Reflexionsspektrums angeregt, das den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses darstellt. Dieses Reflexionsergebnis wird von der Sensoreinheit E1 empfangen. Es wird in digitalisierter Form einer Auswerteeinheit F über­ mittelt, die mit charakteristischen Vergleichsspektren für technisch reine Kunststoffe X und Y programmiert ist. Da für optimal positiv oder optimal negativ aufgeladene Kunststoffteil­ chen X und Y jeweils ein bestimmtes einheitliches Reflexionsspektrum charakteristisch ist, führt jede Erhöhung oder Erniedrigung des Anteils weniger optimal aufgeladener Kunststoff­ teilchen X bzw. Y zu einer erkennbaren Veränderung des Reflexionsspektrums. In der Aus­ werteeinheit F werden diese digitalisierten spektralen Veränderungen mittels eines Software- Programms ausgewertet und für die Signalgebung an die Einstellklappe der Einstellvorrich­ tung D6 umgesetzt. Die Einstellung der Einstellklappe D6 erfolgt automatisch und führt zur Erzeugung einer technisch reinen Kunststofffraktion X in dem Sammelraum D8. In den Sammelraum D9 fallen die optimal positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen Y und die weni­ ger optimal positiv und negativ aufgeladene Kunststoffmischfraktion x+y.

In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Anlage Z2 mit mindestens einer Konditionierungsein­ heit A, mindestens einer triboelektrischen Aufladungseinheit B, mindestens einer Transpor­ teinheit C, mindestens einer elektrostatischen Separationseinheit D mit zwei integrierten Sensoreinheiten E, die beispielsweise je eine Infrarot-Lichtquelle E1 und E2 umfassen, sowie mindestens eine Auswerteeinheit F dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A umfaßt auch in dieser Ausführungsform beispielsweise eine Reinigungsvorrichtung A1, eine Entfettungsvorrichtung A2, eine Entlackierungsvorrichtung A3 und/oder eine Trocknungsvorrichtung A4. Ferner gehören zu der Konditionierungsein­ heit A Zerkleinerungsvorrichtungen A5, die Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen sein können, und verbindende Transportvorrichtungen A6, die Schnecken, Becherwerke oder Förderbänder sein können. Die Konditionierungseinheit A mit den Vorrichtungen gemäß A5 und A6 ist konstruktiv nicht näher beschrieben und dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A ist über weitere Transportvorrichtungen A7, die den Trans­ portvorrichtungen A6 entsprechen, mit einer triboelektrischen Aufladungseinheit B verbunden.

Die triboelektrische Aufladungseinheit B umfaßt beispielsweise Mischtrommeln, Vibrati­ onsplatten, Fließbette, Wirbelbette, Zyklone, Düsensysteme, Vibrationsrinnen, pneumatische Fördereinrichtungen u. dgl.

Als triboelektrische Aufladungseinheit B wird bevorzugt eine Vibrationsplatte B1 eingesetzt.

Die Vibrationsplatte B1 ist über eine nicht näher dargestellte und beschriebene die Transpor­ teinheit C, die Schnecken, Becherwerke, Förderbänder und/oder Vibrationsrinnen umfaßt, mit einer elektrostatischen Separationseinheit D verbunden.

Die elektrostatische Separationseinheit D besteht beispielsweise aus einem Schacht D1, der im Vertikalschnitt und im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet ist. Das obere Ende des stehend angeordneten Schachtes besitzt eine zentrale Aufgabeöffnung D2 für das konditio­ nierte und triboelektrisch aufgeladene Kunststoffgemisch X und Y, dessen Anlieferung die Transporteinheit C besorgt. Die Aufgabemenge der triboelektrischen Kunststoffteilchen X und Y ist über einen unterhalb der Aufgabeöffnung D2 angeordneten Verteiler D3 dosierbar. Der Verteiler D3 umfaßt auch in der Anlage Z2 einen im Deckenbereich des Schachtes D1 vorgesehenen Längsspalt, dessen Länge der Länge des rechteckförmigen Schachquerschnitts entspricht. Die Spaltbreite ist mittels einer Schiebervorrichtung einstellbar. Damit ist auch die Aufgabeöffnung D2 verschließbar. Unterhalb der Abgabeöffnung D2 des Schachtes D1 sind zwei Elektroden D4 und D5 angeordnet, die sich gegenüberstehen. Die Elektrode D4 ist positiv und die Elektrode D5 negativ aufgeladen. Beide Elektroden D4 und D5 sind als Plattenelektroden ausgebildet. Der Innenraum des Schachtes D1 ist durch zwei, ggf. bis in das obere Drittel des Innenraumes reichende Einstellvorrichtungen D6 und D7, die bei­ spielsweise mit entsprechenden Stellmotoren und winkelverstellbaren Einstellklappen aus­ gestattet sind, in drei Sammelräume D8, D9 und D10 für die einfallenden, separierten, tech­ nisch reinen Kunststofffraktionen X und Y, die aus den optimal aufgeladenen Kunststoffteil­ chen X und Y resultieren, und für die Kunststoffmischfraktion x+y, die aus den weniger op­ timal aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y resultieren, unterteilt. Am Boden der Sam­ melräume D8, D9 und D10 befinden sich jeweils entsprechend zugeordnete Sammelvorrich­ tungen D11 mit integrierten Abfördervorrichtungen D12. Unterhalb der Elektroden D4 und D5 befinden sich, von der entsprechenden Seitenwand des Schachtes D1 ausgehend, je eine Sensoreinheit E, die beispielsweise mit je einer Infrarot-Lichtquelle E1 und E2 ausgestattet ist. Außerdem kann auch unterhalb des Verteilers D3 eine weitere Sensoreinheit E angeord­ net sein, die beispielsweise eine Infrarot-Lichtquelle E3 ist, mit der die Kunststoffmischfrak­ tion kontrolliert wird.

Die Kunststoffteilchen X und Y, die in der triboelektrischen Aufladungseinheit B teils positiv teils negativ aufgeladen werden, passieren nach Eintritt in den Schacht D1 des elektrostati­ schen Separators D die unterschiedlich aufgeladenen Elektroden D4 und D5. Nach dem Ausführungsbeispiel der Anlage Z2 ist die Elektrode D4 positiv und die Elektrode D5 nega­ tiv aufgeladen bzw. gepolt. Die in den Schachtraum einfallenden, optimal negativ aufgelade­ nen Kunststoffteilchen X werden von der positiv aufgeladenen Plattenelektrode D4 und die einfallenden, optimal positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen Y werden von der negativ auf­ geladenen Elektrode D5 infolge den davon ausgehenden positiv oder negativ geprägten elektrostatischen Hochspannungsfeldern zu den entsprechenden Seitenwänden des Schachtes D1 hin abgelenkt und fallen in die darunter befindlichen für die technisch reinen Kunststoff X und Y bestimmten Sammelräume D8 und D9. Die weniger optimal positiv oder negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y fallen als Kunststoffmischfraktion x+y in den Sammelraum D10, der sich zwischen den Sammelräumen D8 und D9 befindet.

Die Oberflächen der sich in den Sammelräumen D8 und D9 sammelnden optimal aufgelade­ nen Kunststofffraktionen X und Y werden mit den Infrarot-Lichtquellen E1 und E2 der in den gegenüberstehenden Seitenwänden des Schachtes D1 angeordneten Sensoreinheiten L bestrahlt. Die Oberfläche der weniger optimal aufgeladenen Kunststoffmischfraktion x+y wird in dem Sammelraum D10 von der unterhalb des Verteilers D3 angeordneten Infrarot- Lichtquelle E3 der Sensoreinheit E bestrahlt. Da für optimal positiv oder optimal negativ aufgeladene Kunststoffteilchen X und Y jeweils ein einheitliches charakteristisches Refle­ xionsspektrum emittiert und empfangen wird, führt jede Erhöhung des Anteils weniger op­ timal aufgeladener Kunststoffteilchen x+y zu einer signifikanten Veränderung der bisher für die optimal aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y erhaltenen Reflexionsspektren. In einer Auswerteeinheit F werden diese digitalisierten spektralen Veränderungen mit digitalisierten Vergleichsspektren mittels eines Software-Programms verglichen und für die Signalgebung an den beiden Einstellvorrichtungen D6 und D7 zu einer winkelgemäßen Einstellung der Einstellklappen umgesetzt. Damit wird über das Flächenintegral automatisch, kontinuierlich die Einstellklappe so gesteuert, daß die optimal aufgeladenen Kunststofffraktionen X und Y technisch rein bei gleichzeitig hohem Ausbringen erzeugt werden. Die Rücksteuerung der Einstellklappen der Einstellvorrichtungen D6 und D7 erfolgt durch Auswertung der spektra­ len Flächenreflexion für die Kunststoffmischfraktion x+y. Sobald das Spektrum der Kunst­ stoffmischfraktion x+y eine Veränderung durch Zunahme optimal aufgeladener Kunststoff­ teilchen X bzw. Y anzeigt erfolgt ebenfalls die automatische, kontinuierliche Rücksteue­ rung der Einstellvorrichtungen D6 und D7, um das Ausbringen an technisch reinen Kunst­ stofffraktionen X und Y zu optimieren. Neben diesen beiden technisch reinen Kunststoff­ fraktionen X und Y ist in der Anlage Z2 auf der Basis signifikanter Vergleichsspektren für bestimmte Kunststoffmischungsverhältnisse auch die Erzeugung von Kunststoffmischfrak­ tionen x+y möglich.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Anlage Z3 ebenfalls mit mindestens einer Konditionie­ rungseinheit A, mindestens einer triboelektrischen Aufladungseinheit B, mindestens einer Transporteinheit C, mindestens einer elektrostatischen Separationseinheit D mit drei inte­ grierten Sensoreinheiten E, die beispielsweise mit je einer Infrarot-Lichtquelle E1, E2 und E3 ausgestattet sind, sowie mindestens eine Auswerteinheit F dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A umfaßt auch in dieser Ausführungsform beispielsweise eine Reinigungsvorrichtung A1, eine Entfettungsvorrichtung A2, eine Entlackierungsvorrichtung A3 und/oder eine Trocknungsvorrichtung A4. Ferner gehören zu der Konditionierungsein­ heit A Zerkleinerungsvorrichtungen A5, die Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen sein können, und verbindende Transportvorrichtungen A6, die Schnecken, Becherwerke oder Förderbänder sein können. Die Konditionierungseinheit A mit den Vorrichtungen A5 und A6 ist konstruktiv nicht näher beschrieben und dargestellt.

Die Konditionierungseinheit A ist über weitere Transportvorrichtungen A7, die den Trans­ portvorrichtungen A6 entsprechen, mit einer triboelektrischen Aufladungseinheit B verbun­ den.

Die triboelektrische Aufladungseinheit B umfaßt beispielsweise Mischtrommeln, Vibrati­ onsplatten, Fließbette, Wirbelbette, Zyklone, Düsensysteme, Vibrationsrinnen, pneumatische Fördereinrichtungen u. dgl.

Als triboelektrische Aufladungseinheit B wird in der Anlage Z3 bevorzugt ein Wirbelbett B1 eingesetzt. Die triboelektrische Aufladungseinheit B ist über eine nicht näher dargestellte und beschriebene die Transporteinheit C, die Schnecken, Becherwerke, Förderbänder und/oder Vibrationsrinnen umfaßt, mit einer elektrostatischen Separationseinheit D verbun­ den.

Die elektrostatische Separationseinheit D besteht beispielsweise aus einem Schacht D1, der im Vertikalschnitt und Querschnitt rechteckförmig ausgebildet ist. Das obere Ende des ste­ hend angeordneten Schachtes besitzt eine zentrale Aufgabeöffnung D2 für das konditionier­ te und triboelektrisch aufgeladene Kunststoffgemisch, das mindestens die Kunststoffe X und X enthält und dessen Anlieferung die Transporteinheit C besorgt. Die Aufgabemenge der Kunststoffteilchen X und Y ist über einen unterhalb der Aufgabeöffnung D2 angeordneten Verteiler D3 dosierbar. Der Verteiler D3 umfaßt einen in der Decke des Schachtes D1 vor­ gesehenen Längsspalt, dessen Öffnungsbreite mit einer Schiebervorrichtung einstellbar ist. Unterhalb der Aufgabeöffnung D2 befindet sich ein Walzenscheider mit der Innenelektrode D4 und davon beabstandet eine Außenelektrode D5. Unterhalb dieser Elektroden D4 und D5 sind zwei beabstandete, in den Raum zwischen den beiden Elektroden D4 und D5 rei­ chende Einstellvorrichtungen D6 und D7 angeordnet. Nach der dargestellten Ausführungs­ form ist die Innenelektrode D4 des Walzenscheiders positiv aufgeladen und die Außenelek­ trode D5 negativ aufgeladen. Die Einstellvorrichtungen D6 und D7 gehen vom Boden des Schachtes D1 aus, sind über einen Stellmotor winkelverstellbar und definieren mit den Sei­ tenwänden des Schachtes D1 drei Sammelräume D8, D9 und D10. Die Sammelräume D8 und D9 sind für die einfallenden, optimal aufgeladenen, technisch reinen Kunststofffraktio­ nen X und Y bestimmt. Der Sammelraum D10 ist für die einfallende, weniger optimal aufge­ ladene Kunststoffmischfraktion x+y reserviert. Am Boden der Sammelräume D8, D9 und D10 befinden sich jeweils Sammelvorrichtungen D11 mit integrierten Abfördervorrichtungen D12. Nach dieser Ausführungsform kann unterhalb des Einfallquerschnittes W, der von dem Umfang des Walzenscheiders und der Außenelektrode D5 definiert ist, in einer der Seiten­ wände des Schachtes D1, die einer der Stirnseiten der Walzenelektrode D4 zugewandt ist, eine Sensoreinheit E vorgesehen sein, die mit Infrarot-Lichtquelle E3 ausgestattet ist.

Die Kunststoffteilchen X und Y, die in der triboelektrischen Aufladungseinheit B teils positiv teils negativ aufgeladen werden, passieren nach Eintritt in den Schacht D1 des Separators D das elektrostatische Hochspannungsfeld der Elektroden D4 und D5, das entsprechend der Polung der Elektroden D4 und D5 einerseits eine positive und andererseits eine negative Feldwirkung auf die triboelektrisch aufgeladenen, den Einfallquerschnitt W passierenden Kunststoffteilchen X und Y ausüben. Nach dem Ausführungsbeispiel der Anlage Z3 sind folglich die Elektrode D4 positiv und die Elektrode D5 negativ aufgeladen bzw. gepolt. Die in den Schachtraum einfallenden, optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X werden von der positiv aufgeladenen Walzenelektrode D4 sowie die einfallenden, optimal positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen Y werden von der negativ aufgeladenen schalenförmigen Elektrode D5 infolge der davon ausgehenden positiv bzw. negativ gepolten elektrostatischen Felder zu den entsprechenden Seitenwänden des Schachtes D1 hin abgelenkt und fallen in die darunter befindlichen Sammelräume D8 und D9. Die weniger optimal positiv oder ne­ gativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y fallen als Kunststoffmischfraktion x+y in den Sammelraum D10, der sich zwischen den Sammelräumen D8 und D9 befindet.

Die Oberflächen der sich in den Sammelräumen D8 und D9 sammelnden Kunststoffteilchen X und Y, die einerseits optimal negativ und andererseits optimal positiv aufgeladen sind, werden mit den Infrarot-Lichtquellen E1 und E2 der beiden Sensoreinheiten E bestrahlt. Die­ se technisch optimal auf Reinheit separierten Kunststoffteilchen X und Y werden dadurch zur Emission entsprechender Reflexionsspektren, die als Ist-Wert-Information über das vor­ liegende Separationsergebnis fungieren, angeregt, die wiederum von den an den gegenüber­ liegenden Seitenwänden des Schachtes D1 angeordneten Sensoreinheiten E empfangen wer­ den. Dieses Ergebnis wird ebenfalls in digitalisierter Form einer Auswerteeinheit F übermit­ telt, die mit charakteristischen Vergleichsspektren für technisch reine Kunststoffe program­ miert und als Soll-Werte für das anzustrebende Separationsergebnis zu begreifen sind. Da für optimal positiv bzw. optimal negativ aufgeladene Kunststoffteilchen X bzw. Y jeweils ein bestimmtes einheitliches Reflexionsspektrum charakteristisch ist, führt jede Erhöhung des Anteils weniger optimal aufgeladener Kunststoffteilchen X und Y zu einer spektralen Verän­ derung gegenüber dem für technisch reine Kunststoffe charakteristischen Vergleichsspek­ trum. In der Auswerteeinheit F werden diese spektralen Veränderungen mittels eines Soft­ ware-Programms ausgewertet und für die Signalgebung an die beiden Einstellvorrichtungen D6 und D7 umgesetzt. Die Einstellung der Einstellklappen der Einstellvorrichtung D6 und D7 erfolgt automatisch und kontinuierlich. Sie führt zur Erzeugung von zwei technisch rei­ nen Kunststofffraktionen X und Y in den beabstandet voneinander angeordneten Sammel­ räumen D8 und D9. In den Sammelraum D10 fällt die weniger optimal positiv bzw. weniger optimal negativ aufgeladene Kunststoffmischfraktion x+y.

Die Anlage Z3 leistet somit die Erzeugung von zwei technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y. Die anfallende Kunststoffinischfraktion x+y kann entweder unmittelbar der triboelek­ trischen Aufladungseinheit B zwecks Optimierung der Aufladung oder zunächst der Kondi­ tionierungseinheit A und danach der triboelektrischen Aufladungseinheit B zugeleitet oder direkt dem Ausgangsmaterial zugesetzt oder mangels verwertbarer Stoffanteile deponiert werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist unterhalb der schalenförmigen Elektrode D5 an der Seitenwand des Schachtes D1 eine dritte Sensoreinheit angeordnet, mit der die Oberflä­ che der Kunststoffmischfraktion x+y bestrahlt und zur Emission eines Reflexionsspektrums angeregt wird. In diesem Falle gelten die bereits zur Anlage Z2 dargelegten Ausführungen über die Herstellbarkeit einer Kunststoffmischfraktion x+y mit bestimmten Mischungsver­ hältnissen für die separierten weniger optimal aufgeladenen Kunststoffteilchen X und Y.

Bislang erfolgte die Einstellung der Einstellklappe in einem elektrostatischen Separator D aufgrund visueller Beobachtungen manuell. Durch manuelles Verschwenken mindestens ei­ ner Einstellklappe in Richtung auf eine Seitenwand des Separators D konnte der Reinheits­ grad der unterschiedlich aufgeladenen Kunststofffraktionen X und Y sowie der Kunststoff­ mischfraktion x+y nicht verbessert werden. Nach dieser bekannten Methode vermindert sich zweifellos die Ausbeute der Wertstoffprodukte. Demgegenüber werden mit dem erfindungs­ gemäßen Verfahren und den Anlagen Z1, Z2 und Z3 diese dem Stand der Technik anhaf­ tenden Schwierigkeiten überwunden und beachtlich verbesserte Kunststoff-Verwertungs­ ergebnisse bei gleichbleibend hoher Ausbeute erzielt.

In Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßer elektrostatischer Separator 1 mit einer Sensoreinheit 16 dargestellt, wie er in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anlage Z1 eingesetzt wird.

Die unterschiedlich zusammengesetzten, konditionierten Kunststoffgemische, in denen bei­ spielsweise die Kunststoffe X, Y usw. enthalten sind, werden in einer Aufladungseinheit 2 aufgeladen und über eine Zuführeinheit 3 dem elektrostatischen Separator 1 aufgegeben.

Der elektrostatische Separator 1, der als sogenannter Freifallscheider zu begreifen ist, um­ faßt im wesentlichen einen im Vertikalschnitt und im Querschnitt rechteckförmigen Schacht 4 mit einer im Deckenbereich angeordneten Zuführöffnung 5, die spaltförmig ausgebildet und mit einer verschließbaren Dosiereinrichtung 6 ausgestattet ist. Die Dosiereinrichtung 6 ist nach der zeichnerischen Darstellung als Schiebervorrichtung ausgeführt. Unterhalb der Dosiereinrichtung 6 sind gegenüberliegend angeordnete, zu den Seitenwänden 7 und 8 des Schachtes 4 weisende Elektroden 9 und 10 angeordnet, die nach der zeichnerischen Darstel­ lung als Plattenelektroden ausgeführt sein können. Diese Elektroden 9 und 10 sind einerseits negativ und andererseits positiv aufgeladen.

Der Innenraum des Schachtes 4 des Separators 1 ist unterhalb der Elektroden 9 und 10 durch eine von den beiden Seitenwänden 7 und 8 des Schachtes 4 beabstandet angeordnete Einstellvorrichtung 11, die eine über einen Stellmotor 12 betätigbare Einstellklappe 11' um­ faßt in zwei Sammelräume 13 und 14 für die zu separierenden Kunststoffteilchen X und Y unterteilt.

Nach der zeichnerischen Darstellung ist die Seitenwand 7 mit einer unterhalb der Elektrode 9 angeordneten Sensoreinheit 16, die beispielsweise eine Infrarot-Lichtquelle 17 und ein Empfangssystem 17' umfaßt, ausgestattet. Die Sensoreinheit 16 ist auf den Oberflächenbe­ reich der Kunststofffraktion X' die sich am Boden des Sammelraumes 13 sammelt, ausge­ richtet. Dieser Oberflächenbereich wird von der Infrarot-Lichtquelle 17 der Sensoreinheit 16 bestrahlt. Die Kunststoffteilchen X der Kunststofffraktion X werden zur Emission eines Re­ flexionsspektrums angeregt, das von derselben Sensoreinheit 16, die mit einem entsprechen­ den Empfangssystem 17' zusätzlich ausgestattet ist, empfangen.

Der im Rahmen der Anlage Z1 eingesetzte Separator 1 besitzt eine positiv aufgeladene Elektrode 9 und eine negativ aufgeladene Elektrode 10. Das von der Elektrode 9 ausgehen­ de Hochspannungsfeld zieht die einfallenden optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteil­ chen X in Richtung auf die Seitenwand 7 an. Diese Kunststoffteilchen X fallen in den Sam­ melraum 13 und bilden dort die Kunststofffraktion X. Demgegenüber werden die optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen Y von der positiv aufgeladenen Elektrode 10 ange­ zogen sind in Richtung auf die Seitenwand 8 abgelenkt. Diese Kunststoffteilchen Y fallen als Kunststofffraktion Y zusammen mit der weniger optimal negativ bzw. positiv aufgeladenen Kunststoffmischfraktion x+y in den Sammelraum 14.

Das von der Sensoreinheit 16 empfangene Reflexionsspektrum der separierten Kunststoff­ fraktion X, das für den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses charakteristisch ist, wird digitalisiert einer Auswerteeinheit 20 mittels einer entsprechenden Übermittlungs­ einrichtung 21 wie Leitungen oder drahtlos zugeleitet, dort mit ebenfalls digitalisierten Ver­ gleichsspektren, die für den Soll-Wert eines Separationsergebnisses für technisch reine Kunststoffe charakteristisch sind, verglichen. Im Falle einer Abweichung des Ist-Wertes von dem Soll-Wert erteilt die Auswerteeinheit ein Kommando zur Korrektur des Einfallquer­ schnitts W für die zu separierenden Kunststoffteilchen durch entsprechende Winkelverstel­ lung der Einstellklappe 11'.

Nach der Erfindung wird also das spektrale Flächenintegral der sich am Boden des Sammel­ raums 13 sammelnden technisch reinen Kunststofffraktion X zur entsprechenden Vergröße­ rung oder Verkleinerung des Einfallquerschnitts W genutzt. Damit wird automatisch, konti­ nuierlich, sensorisch rechnergesteuert die Einstellklappe 11' zur Erzeugung eines optimalen Separationsergebnisses bei gleichbleibend hohem Ausbringen eingestellt.

Die im Sammelraum 14 anfallende Kunststofffraktion Y und Kunststoffmischfraktion x+y kann zwischengelagert, erneut konditioniert und/oder nachsepariert sowie deponiert werden.

Die Auswerteeinheit 20 ist als Rechner ausgeführt, der mit einem entsprechenden Software- Programm für die Auswertung von Reflexions- und Vergleichsspektren programmiert ist und für die automatische Signalgebung und Steuerung der Einstellklappe 11' sorgt.

In Fig. 8 ist ein erfindungsgemäßer elektrostatischer Separator 1 mit zwei Sensoreinheiten 6 dargestellt, wie diese in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anlage Z2 eingesetzt wird.

Auch hier werden die unterschiedlich zusammengesetzten, konditionierten Kunststoffgemi­ sche, in denen beispielsweise die Kunststoffe X, Y usw. enthalten sind, ebenfalls in einer Aufladungseinheit 2 aufgeladen und über eine Zuführeinheit 3 dem elektrostatischen Separa­ tor 1 aufgegeben.

Dieser elektrostatische Separator 1 umfaßt im wesentlichen einen im Vertikalschnitt und im Querschnitt rechteckförmigen Schacht 4 mit einer im Deckenbereich angeordneten Zuführ­ öffnung 5, die spaltförmig ausgebildet und mit einer verschließbaren Dosiereinrichtung 6 ausgestattet ist. Die Dosiereinrichtung 6 ist als Schiebervorrichtung ausgeführt.

Unterhalb der Dosiereinrichtung 6 sind gegenüberstehend, zu den Seitenwänden 7 und 8 des Schachtes 4 weisende Elektroden 9 und 10 angeordnet. Diese Elektroden 9 und 10 sind als Plattenelektroden ausgebildet und einerseits negativ und andererseits positiv aufgeladen.

Der Innenraum des Schachtes 4 des Separators 1 ist im Seitenwandbereich unterhalb der Elektroden 9 und 10 durch zwei von den beiden Seitenwänden 7 und 8 des Schachtes 4 be­ abstandet angeordneten Einstellvorrichtungen 11 mit den Einstellklappen 11' und 11'' in drei Sammelräume 13, 14 und 15 unterteilt. Die Sammelräume 13 und 14 sind für die tech­ nisch reinen Kunststofffraktionen X und Y und der Sammelraum 15 ist für die Kunststoff­ mischfraktion x+y bestimmt.

Dem Ausführungsbeispiel gemäß der Anlage Z2 zufolge ist die eine Elektrode 9 positiv auf­ geladen. Das davon ausgehende elektrostatische Hochspannungsfeld zieht die einfallenden, optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X in Richtung auf die Seitenwand 7 an. Die Elektrode 10 ist negativ aufgeladen und zieht folglich die einfallenden optimal negativ aufge­ ladenen Kunststoffteilchen Y in Richtung auf die Seitenwand 8 an. Die negativ aufgeladene Kunststofffraktion X sammelt sich in dem Sammelraum 13 und die positiv aufgeladene Kunststofffraktion Y in dem Sammelraum 14. Demgegenüber sammelt sich die weniger op­ timal aufgeladene Kunststoffmischfraktion x+y in dem Sammelraum 15.

Nach der zeichnerischen Darstellung ist jede Seitenwand 7 und 8 unterhalb der Elektroden 9 und 10 mit je einer Sensoreinheit 16, die beispielsweise je eine Infrarot-Lichtquelle 17 und Empfangssysteme 17' umfaßt, ausgestattet.

Die zwei Sensoreinheiten 16 sind nicht nur mit wirkungsvollen Strahlungsenergiequellen wie Infrarot-Lichtquellen, sondern auch mit zusätzlichen Empfangssystemen 17' zum Empfang von Reflexionsspektren ausgestattet. Sie erfassen in entsprechender Zuordnung die von den technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y emittierten Reflexionsspektren, die für den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses charakteristisch sind.

Das von den beiden, an den Seitenwänden 7 und 8 angeordneten Sensoreinheiten 16 jeweils empfangene Reflexionsspektrum der separierten Kunststofffraktionen X und Y wird digita­ lisiert einer Auswerteeinheit 20 zugeleitet, dort mit standardisierten digitalisierten Ver­ gleichsspektren, die für den Soll-Wert eines erwünschten Separationsergebnisses für tech­ nisch reine Kunststoffe charakteristisch sind, verglichen. Im Falle einer Abweichung des Ist- Wertes von dem Soll-Wert erteilt die Auswerteeinheit 20 den Befehl zur Korrektur des Ein­ fallquerschnitts W für die zu separierenden Kunststoffieilchen X und Y durch entsprechende Winkelverstellung der Einstellklappen 11' und/oder 11''.

Nach der Erfindung wird also das spektrale Flächenintegral der sich auf dem Boden der Sammelräume 13 und 14 sammelnden technisch reinen Kunststofftraktionen X und Y durch entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung des Einfallquerschnitts W genutzt. Damit wird zur Erzielung eines optimalen Separationsergebnisses bei gleichbleibend hohem Aus­ bringen automatisch, kontinuierlich, sensorisch rechnergesteuert mindestens eine der Ein­ stellklappen 11' und/oder 11'' in der Winkelstellung korrigiert.

Nach einer Ausführungsform kann zusätzlich eine dritte Sensoreinheit zur Kontrolle der Kunststoffmischfraktion x+y im Innenraum des Schachtes 4 unterhalb der Dosiereinrichtung 6 angeordnet sein. Diese Sensoreinheit 16 bestrahlt die Kunststoffmischfraktion x+y und empfängt das emittierte Reflexionsspektrum, das digitalisiert einer Auswerteeinheit 20 zuge­ leitet und dort mit digitalisierten Vergleichsspektren für Kunststoffmischfraktionen x+y, de­ nen bestimmte Mischungsverhältnisse zugrundeliegen, verglichen wird. Eine Zunahme von optimal positiv oder optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X oder Y in der Kunststoffmischfraktion x+y führt auch in diesem Falle zu einer signifikanten Veränderung der abzugleichenden Spektren, die zu einer Gegenkorrektur der Einstellklappe 11' und/oder 11'' genutzt wird, um den Einfallquerschnitt W für die Sammelräume 13 und 14 entweder zu vergrößern oder zu verkleinern. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich in der Kunst­ stoffmischfraktion x+y der Anteil an an sich optimal aufgeladenen, technisch reinen Kunst­ stoffteilchen X und Y anreichert.

Nach der Erfindung kann auch umgekehrt das spektrale Flächenintegral für die sich auf dem Boden der Sammelräume 13 und 14 sammelnden technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y zur Korrektur der Einstellklappe 11' und/oder 11'' genutzt werden, wenn Anteile der Kunststoffmischfraktion x+y in die Sammelräume 13 und 14 gelangen und damit den Rein­ heitsgrad der Kunststofffraktionen X und Y verschlechtern. In diesem Fall wird nämlich die spektrale Veränderung automatisch, rechnergesteuert registriert und ebenfalls zur Gegenkor­ rektur der Einstellklappe 11' und/oder 11'' umgesetzt. Damit wird ein optimales Separati­ onsergebnis für die technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y gewährleistet.

Die Auswerteeinheit 20 ist als Rechner ausgeführt, der mit einem entsprechenden Software- Programm für die Auswertung von digitalisierten Reflexions- und Vergleichsspektren pro­ grammieit ist und außerdem für die automatische Signalgebung und Steuerung zur Betäti­ gung mindestens einer Einstellklappe 11' und/oder 11'' sorgt.

Die anfallende Kunststoffmischfraktion x+y wird entweder erneut konditioniert, triboelek­ trisch aufgeladen und elektrostatisch nachsepariert oder direkt dem konditionierten Aus­ gangsmaterial zugesetzt, oder zwischengelagert oder deponiert.

In Fig. 9 ist ein erfindungsgemäßer elektrostatischer Separator 1 mit drei Sensoreinheiten 16 dargestellt, wie er in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anlage Z3 eingesetzt wird.

Danach werden die unterschiedlich zusammengesetzten, konditionierten Kunststoffgemische, in denen beispielsweise die Kunststoffe X, Y usw. enthalten sind, ebenfalls in einer Aufla­ dungseinheit 2 aufgeladen und über eine Zuführeinheit 3 dem elektrostatischen Separator 1 gemäß der Erfindung aufgegeben.

Der elektrostatische Separator 1 umfaßt einen im Vertikalschnitt und im Querschnitt recht­ eckförmigen Schacht 4 mit einer im Deckenbereich angeordneten Zuführöffnung 5, die mit einer verschließbaren Dosiereinrichtung 6 ausgestattet ist. Die Dosiereinrichtung 6 kann als Schiebervorrichtung ausgeführt sein. Unterhalb der Dosiereinrichtung 6 sind gegenüberlie­ gend angeordnete Elektroden 9 und 10 vorgesehen. Die Elektrode 9 ist als Innenelektrode 9 in einem zylinderförmigen Walzenscheider angeordnet und negativ aufgeladen. Die davon seitlich beabstandete weitere Elektrode 10, die als draht- oder plattenförmige Außenelektro­ de ausgebildet ist, ist positiv aufgeladen.

Der Innenraum des Schachtes 4 des Separators 1 ist unterhalb der Elektroden 9 und 10 durch zwei parallel zu den Seitenwänden 7 und 8 beabstandet angeordnete Einstellklappen 11' und 11'' in drei Sammelräume 13, 14 und 15 für die separierten, technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y sowie für die anfallende Kunststoffmischfraktion x+y unter­ teilt.

Die Seitenwände 7 und 8 sind mit zwei unterhalb der Elektroden 9 und 10 angeordneten Sensoreinheiten 16, die beispielsweise je eine Infrarot-Lichtquelle 17 und je ein Empfangs­ system 17' umfassen, ausgestattet. Außerdem ist eine weitere Sensoreinheit 16 unterhalb der Dosiereinrichtung 6 oder in mindestens einer der die Seitenwände 7 und 8 rechtwinkelig verbindenden weiteren Seitenwände 18 und 19 des Schachtes 4 angeordnet. Diese Sen­ soreinheiten 16 senden nicht nur das Infrarot-Licht aus, sondern empfangen auch automa­ tisch die von den Oberflächen der technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y sowie der Kunststoffmischfraktion x+y emittierten Reflexionsspektren. Diese emittierten Reflexions­ spektren sind für den Ist-Wert der vorliegenden Separationsergebnisse charakteristisch. Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß der Anlage Z3 ist die Elektrode 9 positiv aufgeladen und zieht daher die einfallenden optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen X in Rich­ tung auf die Seitenwand 7 an, die parallel zur Längsachse des mit der Innenelektrode 9 ver­ sehenen Walzenscheiders angeordnet ist. Die Außenelektrode 10 ist negativ aufgeladen und zieht folglich die einfallenden optimal negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen Y in Richtung auf die Seitenwand 8 an, die parallel zur Seitenwand 7 bzw. zum Walzenscheider angeordnet ist. Die negativ aufgeladene Kunststofffraktion X fällt in den Sammelraum 13 und die positiv aufgeladene Kunststofffraktion Y fällt in den Sammelraum 14. Demgegenüber fällt die weni­ ger optimal aufgeladene Kunststoffmischfraktion x+y in den Sammelraum 15, der sich zwi­ schen den Sammelräumen 13 und 14 befindet.

Das von den beiden auf die Sammelräume 13 und 14 gerichteten Sensoreinheiten 16 jeweils empfangene Reflexionsspektrum der separierten, technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y wird digitalisiert einer Auswerteeinheit 20 mittels entsprechender Übermittlungsein­ richtungen 21 wie Leitungen oder drahtlos zugeleitet, dort mit ebenfalls digitalisierten Ver­ gleichsspektren für technisch reine Kunststoffe verglichen und im Falle einer Abweichung vom Vergleichsspektrum zur Signalgebung und zur Korrektur der beiden Einstellklappen 1' und/oder 11'' umgesetzt.

Nach der Erfindung wird also das spektrale Flächenintegral der sich auf dem Boden der Sammelräume 13 und 14 sammelnden technisch reinen Kunststoffteilchen X und Y zur Kor­ rektur der Einstellklappen 11' und/oder 11'' genutzt. Damit wird automatisch, rechnerge­ steuert der Einfallquerschnitt W vergrößert oder verkleinert. Auf diese Weise wird ein opti­ males Separationsergebnis für die Kunststofffraktionen X und Y bei gleichbleibend hohem Ausbringen gewährleistet.

Da auch die Oberfläche der Kunststoffmischfraktion x+y von mindestens einer Sensoreinheit 16 bestrahlt und zur Emission von Reflexionsspektren, die für den Ist-Wert eines vorliegen­ den Separationsergebnisses charakteristisch sind, angeregt werden, wird durch den Einsatz von Vergleichsspektren, die für den Soll-Wert eines erwünschten Separationsergebnisses auf der Basis bestimmter Kunststoffmischungsverhältnisse charakteristisch sind, die Herstellung von Kunststoffmischfraktionen x+y mit bestimmten Mischungsverhältnissen ermöglicht. Die Stellung der Einstellklappen 11' und/oder 11'' wird dann in diesem Sinne auf Befehl der Auswerteeinheit 20 kontrolliert und ggf. korrigiert.

Die Auswerteeinheit 20 ist als Rechner ausgeführt, der mit einem entsprechenden Software- Programm für die Auswertung von Reflexions- und Vergleichsspektren sowie für die auto­ matische Signalgebung und Steuerung für die Einstellklappen 11 und 12 programmiert ist.

Die Separatoren 1 gemäß den Fig. 7, 8 und 9 besitzen im Bodenbereich der Sammelräu­ me 13 und 14 bzw. 13, 14 und 15 des Schachtes 4 Sammelbehälter 30 und 31 bzw. 30, 31 und 32 für die separierten, technisch reinen Kunststofffraktionen X und Y sowie für die Kunststoffmischfraktion x+y, in deren Bodenbereichen jeweils Abfördersysteme 23 und 24 bzw. 23, 24 und 25 wie Abförderschnecken vorgesehen sind. Ferner ist jede Einstellklappe 11' und/oder 11'' mit einem nicht näher dargestellten und beschriebenen Stellmotor 12 ver­ bunden, der von der Auswerteeinheit 20 angesteuert wird.

Nach dem Verfahren, den Anlagen und den Vorrichtungen gemäß der Erfindung ist es mög­ lich, die Geräteparameter zu variieren, um optimale Separationsergebnisse sowohl für die technisch reinen Nichtleiterfraktionen, insbesondere technisch reinen Kunststofffraktionen, wie auch für die Nichtleitermischfraktionen, insbesondere Kunststoffmischfraktionen, bei gleichbleibend hohem Ausbringen zu erzielen. Hiervon sind sämtliche Vorrichtungen der jeweiligen Anlage erfaßt, d. h. die Konditionierungseinheit A, die triboelektrische Aufla­ dungseinheit B, die Transporteinheit C, die elektrostatische Separationseinheit D mit den integrierten Sensoreinheiten E und der Auswerteeinheit F. Die Konditionierungseinheit A bietet vorzugsweise die Möglichkeit der Einstellung bestimmter Korngrößen durch die Gerä­ teparameter-Beeinflussung von Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen. Die triboelektrische Aufladungseinheit B ermöglicht die Intensivierung der Reib- und Stoßbehandlung der kon­ ditionierten Stoffe vorzugsweise durch Erhöhung der Drehzahl der Mischtrommel, der Fre­ quenz der Vibrationsplatte oder der Intensität des Luftstromes durch das Fließ- bzw. Wir­ belbett. Bei der Transporteinheit C ist vorzugsweise im Falle des Einsatzes einer Vibrations­ rinne deren Rüttelintensität beeinflußbar. Die elektrostatische Separationseinheit D ermög­ licht vorzugsweise Veränderungen der anzuwendenden Hochspannungsfelder, der Elektro­ denanordnung, der Sensoranordnung, der Dosiereinrichtung und der Einstellklappen. Die Auswerteeinheit F erlaubt schließlich Programmerweiterungen durch Fuzzyset-Programme, um die Separation von reinen Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststofffraktionen, und den Nichtleitermischfraktionen, insbesondere Kunststoffmischfraktionen, durch exaktere Erfassung der an sich unscharfen Übergangsbereiche zu optimieren.

Claims (20)

1. Verfahren zur elektrostatischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtleitergemischen,
dadurch gekennzeichnet, daß
unterschiedlich zusammengesetzte Nichtleitergemische konditioniert werden,
die konditionierten Nichtleitergemische triboelektrisch aufgeladen werden,
die triboelektrisch aufgeladenen Nichtleitergemische elektrostatisch separiert werden,
die Oberflächen der separierten, technisch reinen Nichtleiterfraktionen und ggf. der Nichtlei­ termischfraktion jeweils mit Sensoreinheiten bestrahlt und dabei zur Emission charakteristi­ scher Reflexionsspektren, die für den Ist-Wert eines vorliegenden Separationsergebnisses charakteristisch sind, angeregt werden,
die emittierten Reflexionsspektren von den Sensoreinheiten empfangen, in einer Auswerte­ einheit digitalisiert, nach einem Software-Programm ausgewertet und mit ebenfalls digitali­ sierten Vergleichsspektren die für den Soll-Wert eines erwünschten Separationsergebnisses für technisch reine Kunststoffe charakteristisch sind, verglichen werden, und
bei einer Soll-Wertabweichung der Einfallquerschnitt W für das triboelektrisch aufgeladene, elektrostatisch zu separierende Nichtleitergemisch über die Auswerteeinheit korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrisch optimal positiv oder optimal negativ aufgeladenen, elektrostatisch sepa­ rierten Nichtleiterteilchen von einer Sensoreinheit, die eine Infrarot-Lichtquelle umfaßt, be­ strahlt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrisch optimal positiv und optimal negativ aufgeladenen, elektrostatisch separier­ ten Nichtleiterteilchen von jeweils einer Sensoreinheit, die eine Infrarot-Lichtquelle umfaßt, bestrahlt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrisch optimal positiv und optimal negativ aufgeladenen, elektrostatisch separier­ ten Nichtleiterteilchen sowie die triboelektrisch weniger optimal aufgeladenen, separierten Nichtleiterteilchen jeweils von einer Sensoreinheit, die je eine Infrarot-Lichtquelle umfaßt bestrahlt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die triboelektrisch optimal positiv bzw. negativ aufgeladenen Nichtleiterteilchen sowie die triboelektrisch weniger optimal aufgeladenen Nichtleiterteilchen elektrostatisch separiert und getrennt gesammelt werden,
nur die Oberflächen der getrennt gesammelten, technisch reinen Nichtleiterfraktionen jeweils von einer Sensoreinheit, die je eine Infrarot-Lichtquelle umfaßt, bestrahlt und dabei zur Emission von Reflexionsspektren angeregt werden,
die entsprechenden, emittierten Reflexionsspektren von der zugeordneten Sensoreinheit empfangen, digitalisiert in einer Auswerteeinheit nach einem Software-Programm ausgewer­ tet und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren technisch reiner Nichtleiter verglichen werden, und
bei Abweichung der emittierten Reflexionsspektren von den Vergleichsspektren der Einfall­ querschnitt W für die elektrostatisch zu separierenden Nichtleiterteilchen durch entsprechen­ de Korrektur mindestens einer Einstellvorrichtung entweder verkleinert oder vergrößert wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die triboelektrisch optimal positiv bzw. optimal negativ aufgeladenen Nichtleiterteilchen sowie die triboelektrisch weniger optimal aufgeladenen Nichtleiterteilchen elektrostatisch separiert und getrennt gesammelt werden,
die getrennt gesammelten, optimal positiv und negativ aufgeladenen Nichtleiterfraktionen sowie die getrennt gesammelte, triboelektrisch weniger optimal aufgeladene Nichtleiter­ mischfraktion jeweils von einer Sensoreinheit, die je eine Infrarot-Lichtquelle umfaßt, be­ strahlt und dabei zur Emission von Reflexionsspektren angeregt werden,
die entsprechenden, emittierten Reflexionsspektren von den entsprechenden Sensoreinheiten empfangen, digitalisiert in einer Auswerteeinheit nach einem Software-Programm ausgewer­ tet und mit ebenfalls digitalisierten Vergleichsspektren von technisch reinen Nichtleitern sowie von in bestimmten Mischungsverhältnissen vorliegenden Nichtleitermischfraktionen verglichen werden,
bei Abweichung der emittierten Reflexionsspektren von den Vergleichsspektren der Einfall­ querschnitt W für die elektrostatisch zu separierenden, technisch reinen Nichtleiterteilchen durch entsprechende Korrektur mindestens einer Einstellvorrichtung entweder verkleinert oder vergrößert wird,
und die Gegenkorrektur der Einstellklappen über den spektralen Ist-Wert- und Soll-Wert- Vergleich der Nichtleitermischfraktion erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der drei Sensoreinheiten, die je eine Infrarot-Lichtquelle umfassen, unter Verwen­ dung von Vergleichsspektren, die für technisch reine Nichtleiterfraktionen und für Nichtlei­ termischfraktionen mit bestimmten Mischungsverhältnissen charakteristisch sind, auch Nichtleitermischfraktionen mit bestimmten Mischungsverhältnissen erzeugt werden.

8. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 7 auf Kunststoffgemische zwecks Erzeugung technisch reiner Kunststofffraktionen und Kunststoffmischfraktionen in bestimm­ ten Mischungsverhältnissen.

9. Anlage zur elektrostatischen Separation von unterschiedlich zusammengesetzten Nichtlei­ tergemischen, insbesondere Kunststoffgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Konditionierungseinheit A, mindestens eine triboelektrische Aufladungsein­ heit B, mindestens eine Transporteinheit C, mindestens eine elektrostatische Separations­ einheit D mit mindestens einer integrierten Sensoreinheit E und mindestens eine Auswerte­ einheit F vorgesehen sind.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Konditionierungseinheit A, mindestens eine triboelektrische Aufladungsein­ heit B, mindestens eine Transporteinheit C, mindestens eine elektrostatische Separationsein­ heit D mit zwei integrierten Sensoreinheiten E und mindestens eine Auswerteeinheit F vor­ gesehen sind.

11. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Konditionierungseinheit A, mindestens eine triboelektrische Aufladungsein­ heit B, mindestens eine Transporteinheit C, mindestens eine elektrostatische Separationsein­ heit D mit drei integrierten Sensoreinheiten E und mindestens eine Auswerteeinheit F vorge­ sehen sind.

12. Anlage nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrische Aufladungseinheit B eine Mischtrommel B1 ist, die elektrostatische Se­ parationseinheit D einen Separator als Freifallscheider mit zwei Elektroden umfaßt, und die Auswerteeinheit F ein Rechner ist.

13. Anlage nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrische Aufladeeinheit B eine Vibrationsplatte B1 ist, die elektrostatische Sepa­ rationseinheit D einen Separator als Freifallscheider mit zwei Elektroden umfaßt, und die Auswerteeinheit F ein Rechner ist.

14. Anlage nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrische Aufladeeinheit B ein Fließbett bzw. ein Wirbelbett B1 ist, die elektrosta­ tische Separationseinheit D einen Walzenscheider mit Innenelektrode und eine Außenelek­ trode umfaßt, und die Auswerteeinheit F ein Rechner ist.

15. Elektrostatische Separationsvorrichtung zur Separation von unterschiedlich zusammen­ gesetzten Nichtleitergemischen, inbesondere Kunststoffgemischen,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Schacht (4), der im Quer- und Längsschnitt rechteckförmig ist, vertikal angeordnet ist,
im Deckenbereich des Schachtes eine Zuführöffnung (5) mit einer darunter angeordneten Dosiereinrichtung (6) vorgesehen ist,
unterhalb der Dosiereinrichtung (6) gegenüberliegend angeordnete Elektroden (9) und (10) angeordnet sind,
dem Innenraum des Schachtes (4) unterhalb der Elektroden (9) und (10) mindestens eine von den beiden Seitenwänden (7) und (8) des Schachtes (4) beabstandet angeordnete Ein­ stellklappe (11') oder (11'') vorgesehen ist,
die Seitenwände (7) und (8) des Schachtes (4) sowie die mindestens eine Einstellklappe (11) oder (12) mindestens zwei Sammelräume (13) und (14) bilden,
innenraumseitig an mindestens einer Seitenwand (7) und/oder (8) des Schachtes (4) minde­ stens eine Sensoreinheit (16) vorgesehen ist, und
jede Sensoreinheit (16) mit einer Auswerteeinheit (20) mittels Übertragungseinrichtungen (21) verbunden ist.

16. Elektrostatische Separationsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einstellklappe (11') und/oder (11'') mit einem Stellmotor (12) verbunden ist.

17. Elektrostatische Separationsvorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seitenwand (7) und (8) eine Sensoreinheit (16) für die Sammelräume (13) und (14) vorgesehen ist.

18. Elektrostatische Separationsvorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Seitenwand (7) und (8) eine Sensoreinheit (16) vorgesehen ist, die auf die Sammel­ räume (13) und (14) ausgerichtet ist, sowie eine weitere Sensoreinheit (16) vorgesehen ist, die auf den Sammelraum (15) ausgerichtet ist.

19. Elektrostatische Separationsvorrichtung nach Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheiten (16) Infrarot-Lichtquellen (17) und Empfangssysteme (17') für Refle­ xionsspektren umfassen.

20. Elektrostatische Separationsvorrichtung nach Ansprüchen 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Separator (1) Sammelräume (13) und (14) bzw. (13), (14) und (15) aufweist, die im Bodenbereich des Schachtes (4) angeordnet sowie mit Sammelbehältern (30) und (31) bzw. (30), (31) und (32) ausgestattet sind, in deren Bodenbereichen Abfördersysteme (23) und (24) bzw. (23), (24) und (25) integriert sind.