DE19901743A1 - Verfahren, Anlage, Vorrichtungen und Vorrichtungsanordnung zur triboelektrischen Aufladung und anschließenden elektrostatischen Trennung von unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern, insbesondere unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Kunststoffen - Google Patents

Verfahren, Anlage, Vorrichtungen und Vorrichtungsanordnung zur triboelektrischen Aufladung und anschließenden elektrostatischen Trennung von unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern, insbesondere unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Kunststoffen

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DE19901743A1 DE1999101743 DE19901743A DE19901743A1 DE 19901743 A1 DE19901743 A1 DE 19901743A1 DE 1999101743 DE1999101743 DE 1999101743 DE 19901743 A DE19901743 A DE 19901743A DE 19901743 A1 DE19901743 A1 DE 19901743A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft die Wiederaufbereitung von unterschiedlich zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern, insbesondere aus Kunststoffen, durch triboelektrische Aufladung und anschließende elektrostatische Trennung. Die Nichtleiter werden zunächst konditioniert und dabei in Teilchenform überführt. Die konditionierten Nichtleiterteilchen werden einer intensiven Stoß-, Schlag- und Reibungsbeanspruchung zwischen zwei gleichmäßig beabstandeten Prallplatten ausgesetzt und dabei triboelektrisch teils positiv und teils negativ aufgeladen. Die unterschiedlich triboelektrisch aufgeladenen Nichtleiterteilchen werden einem positiv oder negativ gepolten elektrostatischen Feld ausgesetzt und dabei separiert. Zur Erzielung eines optimalen Separationsergebnisses werden die triboelektrischen Aufladungsparameter in Abhängigkeit von der Qualität der wiederaufzubereitenden Nichtleiter ermittelt. Die triboelektrische Aufladung orientiert sich an der Erzeugung großer Ladungsdifferenzen zwischen den positiv und negativ aufgeladenen Stoffteilchen. Diese Nichtleiterteilchen mit positiver Aufladung (+) Q und negativer Aufladung (-) Q werden einem hinsichtlich Polung und Feldstärke einstellbaren elektrostatischen Feld (+) Q oder (-) Q ausgesetzt und dabei separiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Anlage, Vorrichtungen und eine Vorrichtungs­ anordnung zur triboelektrischen Aufladung und elektrostatischen Trennung von unter­ schiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern, insbesondere aus unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Kunststoffen.
Zum Stand der Technik gehört die Anwendung triboelelektrischer Verfahren zur Tren­ nung von Mineralien- und Satzgemischen. Nach der bergmännischen Gewinnung müssen diese Stoffgemische aufbereitet werden, um saubere Salzfraktionen der Alkali- und Erd­ alkalimetalle zu erhalten. Außerdem gehört die Nutzung elektrostatischer Kräfte zur Se­ paration von Gemischen aus Leitern und Nichtleitern sowie Gemischen aus unterschiedli­ chen Nichtleitern nach eigenständig entwickelten anderen verfahrenstechnischen, anlage­ technischen, konstruktiven und anordnungstechnischen Innovationen zum Stand der Technik.
Die physikalischen Grundlagen der triboelektrischen Aufladungstechnik haben zur Ent­ wicklung von Testanordnungen gemäß DIN 53486 bzw. VDE 0303, Teil 8, geführt, um danach das Aufladungsverhalten von Kunststoffen normgemäß zu untersuchen. Nach diesen Vorschriften werden die genormten Probekörper mit einem genormten Reibmittel, bestehend aus Polyamid-6-Stapelfasern bzw. Polyacryl-Stapelfasern, aufgeladen. Die elektrostatische Aufladung erfolgt danach durch Reibung nicht aber in Kombination mit intensiver Schlag- und Stoßbehandlung.
Die unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemische aus Nichtleitern, insbe­ sondere aus unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Kunststoffen, fallen in großen Mengen als Industrie- und Haushaltsmüll an. Die Wiedergewinnung der darin enthaltenen Wertstoffe ist bislang mit erheblichen technischen Schwierigkeiten verbunden.
Die Kunststoffe werden wegen ihrer vorteilhaften Eigenschaften bei der Herstellung in­ dustrieller Produkte eingesetzt. Aus diesen Werkstoffen werden beispielsweise Gehäu­ seschalen für PC-Ausstattungen wie Monitore, Rechner und Tastaturen hergestellt. Auch das Innenleben der Rechner basiert auf Kunststoff-Leiterplatten als Träger für die darauf angeordneten integrierten Schaltungen. Ferner gehört der Einsatz von Kunst­ stoffwerkstoffen für die Herstellung von Gehäuseschalen von Bohrmaschinen, Innen- und Außenausstattungen von Autos wie Armaturenbrett oder Stoßstangen zum Stand der Technik. Auch im Haushalt hat sich der Einsatz von Kunststoffen für unterschiedliche Behälter und Küchengeräteeinhausungen durchgesetzt. Schließlich werden Kunststoffe als Verpackungsmaterialien für Industriegüter, Lebensmittel u. dgl. verwendet. Die Ge­ brauchsdauer dieser Gegenstände unterliegt einerseits der durch den technischen Fort­ schritt erzwungenen Erneuerung und ist anderseits infolge der Materialerschöpfung be­ grenzt. In all diesen Fällen stellen die nicht mehr gebrauchten Kunststoffe oder Kunst­ stoffteile aus den verschiedenen Anwendungsbereichen ein wertvolles Ressourcenmate­ rial dar.
Nach der bisher praktizierten Recyclingtechnik werden die anfallenden unterschiedlichen Kunststoffteile manuell nach Aussehen oder nach Werkstoffnummern, mit denen bei­ spielsweise die Innenauskleidungen oder die Stoßstangen von Kraftfahrzeugen gekenn­ zeichnet sind, sortiert. Mit diesen Methoden sind entweder keine sauberen Kunststoff­ fraktionen zu erzielen oder sofern saubere Kunststofffraktionen auf diesem Vege herge­ stellt werden, sind diese mit einem hohen Zeitaufwand und folglich mit hohen Kosten verbunden. Gleiches gilt auch für gravimetrisch arbeitende Verfahren, zu denen die Setz­ tischmethoden für zerkleinerte Kunststoffgemische gehören. Häufig werden die an sich wertvollen Kunststoffschrotte verbrannt oder in Deponien endgelagert. Häufig scheidet auch eine trockene Wiederaufbereitung von Kunststoffen wegen Verschmutzung durch Lebensmittelreste aus. In diesen Fällen muß als Abhilfemaßnahme eine Naßreinigung angewendet werden, an die sich eine Schwimm-Sink-Trennung üblicherweise anschließt. Auf diese Weise werden in aller Regel zwei unterschiedliche Kunststofffraktionen erhal­ ten, wobei eine Schwimmfraktion, bestehend aus spezifisch leichten Kunststoffen wie PE und PP, und eine Sinkfraktion, bestehend aus spezifisch schweren Kunststoffen wie PVC, PS und PET, anfallen. Die Technik der Separation unterschiedlich zusammenge­ setzter Kunststoffe gestaltet sich daher in der Praxis unverändert schwierig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Anlage, Vorrich­ tungen und eine Vorrichtungsanordnung zum Wiederaufbereiten von unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern, insbesondere unter­ schiedlich chemisch zusammengesetzten Kunststoffen, zu schaffen, um eine technisch saubere Trennung dieser Wertstoffe zu erzielen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des auf das erfindungsgemäße Verfahren gerich­ teten Anspruchs 1, mit den Merkmalen des auf die erfindungsgemäße Anlage gerichteten Patentanspruchs 5, mit den Merkmalen der auf die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gerichteten Patentansprüche 14 und 26 sowie mit den Merkmalen des auf die erfindungs­ gemäße Vorrichtungsanordnung gerichteten Patentanspruchs 32 gelöst. Die Merkmale der jeweils hierauf rückbezogenen Unteransprüche gestalten das erfindungsgemäße Ver­ fahren technologisch, die erfindungsgemäße Anlage kombinatorisch apparativ, die erfin­ dungsgemäßen Vorrichtungen konstruktiv und die erfindungsgemäße Vorrichtungsan­ ordnung aufbautechnisch weiter aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der eigenständigen erfinderischen Erkennt­ nis, daß bei der triboelektrischen Aufladung qualitativ unterschiedlicher Nichtleiterteil­ chen, insbesondere Kunststoffteilchen, grundsätzlich vier Aufladungsstufen mit charak­ teristischen Aufladungsergebnissen auftreten.
Zur Veranschaulichung dieser Aufladungsergebnisse wird von Stoffgemischen ausgegan­ gen, die aus qualitativ unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffen bestehen.
Ausgehend von einheitlichen triboelektrischen Aufladungsparametern kann das Stoffge­ misch folgende Kunststoffpaarungen aufweisen: K1 und K2, K3 und K4, K5 und K6 sowie K7 und K8.
Das Stoffgemisch mit der Kunststoffpaarung K1 und K2 repräsentiert ein Aufladungs­ optimum erster Wahl. Es wird dann erreicht, wenn das Teilchengemisch, das aus den zwei unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffen K1 und K2 besteht, durch die triboelektrische Behandlung einerseits in die Kunststoffteilchen K1 mit einheitlicher chemischer Zusammensetzung entsprechend einer stark positiven Aufladung von <<< (+)Q und andererseits in Kunststoffteilchen K2 ebenfalls mit einheitlicher chemischer Zu­ sammensetzung entsprechend einer stark negativen Aufladung von <<< (-)Q aufgeladen wird. Dieses Aufladungsergebnis begründet eine sehr große Ladungsdifferenz <<< ΔQ zwischen den Kunststoffteilchen K1 und K2. Bei der anschließenden elektrostatischen Separation wird das Kunststoffgemisch in die Kunststofffraktionen K1 und K2 aufge­ trennt.
Im Vergleich zu den Kunststoffen K1 und K2, welche durch triboelektrische Behandlung ein Aufladungsoptimum erster Wahl erreichen, das auf einer großen Ladungsdifferenz basiert, erweist sich beispielsweise in einem Stoffgemisch die weitere Kunststoffpaarung K3 und K4 als weniger stark triboelektrisch beeinflußbar. Der Kunststoff K3 nimmt nur eine niedrige positive Aufladung von < (+)Q und der Kunststoff K4 nur eine niedrige negative Aufladung < (-)Q an. Dieses Aufladungsergebnis begründet eine weniger stark ausgeprägte Ladungsdifferenz < ΔQ zwischen Kunststoffteilchen K3 und K4. Bei der anschließenden elektrostatischen Separation kann u. U. nur eine technisch reine Kunst­ stoftiraktion beispielsweise K3 hergestellt werden, während u. U. die andere Kunststoff fraktion K4 durch den Kunststoff K3 verunreinigt sein kann.
Ferner kann in einem Stoffgemisch, das die Kunststoffpaarung K5 und K6 enthält, durch eine triboelektrische Behandlung beispielsweise nur der Kunststoff K6 eine stark negative Aufladung von << (-)Q annehmen. Demgegenüber ist der Kunststoff K5 durch die tri­ boelektrische Behandlung nicht aufzuladen. Trotz der vorhandenen relativ großen La­ dungsdifferenz ΔQ zwischen den Kunststoffen K5 und K6 erweist sich dieses Stoffge­ misch als elektrostatisch schwer oder nicht separierbar.
Schließlich ist das Stoffgemisch mit der Kunststoffpaarung K7 und K8 triboelektrisch nicht oder nur kaum zu beeinflussen, weil während der triboelektrischen Behandlung beispielsweise der Kunststoff K7 nur eine äußerst schwach positive Aufladung von < (+)Q und der Kunststoff K8 nur eine äußerst schwach negative Aufladung von < (-)Q an­ nimmt. Dieses Aufladungsergebnis begründet keine ausgeprägte Ladungsdifferenz ΔQ, so daß keine elektrostatische Separation der Kunststoffe K7 und K8 stattfinden kann. Es fällt nur ein Mischprodukt an.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem ein automatisches oder halbautomatisches rechnergesteuertes Separationsprogramm zugrundeliegt, werden die wiederaufzuberei­ tenden, qualitativ und quantitativ unterschiedlich zusammengesetzten Stoffgemische aus Nichtleitern, insbesondere aus Kunststoffen, zunächst konditioniert. Das Konditionieren umfaßt im wesentlichen das Aufbereiten der unterschiedlich zusammengesetzten Nichtlei­ termaterialien durch mechanisches oder kryotechnisches Zerkleinern auf Korngrößen von < 20 mm.
Die konditionierten Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe, werden einer intensiven Schlag-Stoßbehandlung ausgesetzt, die durch gegenseitige Reibung der Stoffteilchen ergänzt wird. Durch eine automatische, rechnergesteuerte Behandlungsdauer gemäß dem auf das Stoffgemisch abgestimmten Separationsprogramm, bei dem die Intensität der auf~ die Stoffteilchen ausgeübten Schläge und Stöße durch die Einstellung der Amplituden­ höhe und Frequenz einer Schlag-Stoß-Vorrichtung optimierbar ist, werden die Nichtlei­ terteilchen, insbesondere die Kunststoffteilchen, im Ladungsbereich von 0 bis n (+)Q und 0 bis n (-)Q teils positiv und teils negativ aufgeladen. Die positiv und negativ aufge­ ladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, werden kontinuierlich und dosiert einem kontinuierlich abfördernden Transportelement aufgegeben, dessen Abför­ dergeschwindigkeit einstellbar und mit dem Separationsprogramm vernetzt ist. Abförder­ seitig werden diese Stoffteilchen je nach dem Separationsprogramm einem positiv oder negativ gepolten elektrostatischen Feld ausgesetzt. Die auf dem elektrisch leitfähigen Transportelement befindlichen teils positiv und teils negativ aufgeladenen Nichtleiterteil­ chen, insbesondere Kunststoffteilchen, werden programmabhängig jeweils von dem ent­ gegengesetzt gepolten elektrostatischen Feld beeinflußt. Demzufolge werden beispiels­ weise die elektrisch positiv aufgeladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteil­ chen, von dem negativ gepolten elektrostatischen Feld in der Bewegungsrichtung des Transportelements unterstützt und von den davon elektrostatisch nicht beeinflußbaren Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, über einen dadurch geschaffenen Flugkorridor, separiert. Je nach programmgesteuerter Polung des elektrostatischen Fel­ des werden daher die triboelektrisch unterschiedlich aufgeladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, in zwei Nichtleiterfraktionen, insbesondere Kunststoff fraktionen, separiert. Anfallende Mischfraktionen werden davon getrennt aufgefangen. Die Erfindung umfaßt die Erkenntnis, daß feinkörnigere Bestandteile des Stoffgemisches stärker triboelektrisch aufgeladen werden. Diese Stoffteilchen werden in Abhängigkeit von der Aufladung entweder von dem elektrostatischen Feld stärker angezogen oder bleiben auf dem Förderband des Transportelementes stärker haften. Auf diese Weise können weitere technisch reine Kunststofffraktionen mit geringerer Korngröße erzeugt werden.
Der Erfindung liegt die weitere eigenständige Erkenntnis zugrunde, daß bereits die Konditionierung, d. h. die Vorbehandlung der unterschiedlich chemisch zusammengesetz­ ten Stoffe aus Nichtleitern, insbesondere der unterschiedlich zusammengesetzten Kunst­ stoffe, zur Erzielung guter Trennergebnisse beiträgt. Aus diesem Grunde werden nach der Lehre der Erfindung die wiederaufzubereitenden, heterogenen Nichtleiter, insbeson­ dere die unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffe, zunächst gesäubert, entfettet, entlackiert und/oder getrocknet. Ferner gehört zur Konditionierung das Zerkleinern der Nichtleiter, insbesondere der Kunststoffe, auf eine Partikelgröße von 0,5 bis 20 mm, vorzugsweise von 1 bis 15 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm. Folien- und plattenförmi­ ge Kunststoffe werden als Schnitzel vorzugsweise auf eine Länge von 10 bis 20 mm zerkleinert. Die Vor- und Nachzerkleinerung der Nichtleiter, insbesondere der Kunststof­ fe, wird in Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen durchgeführt. Mischfraktionen wer­ den in aller Regel zur Erzielung eines Aufladungsoptimums erster Wahl nachzerkleinert und erneut triboelektrisch aufgeladen sowie elektrostatisch separiert.
Die erfindungsgemäße Vorbehandlung kann auch in der Weise erfolgen, daß die unter­ schiedlichen platten-, schalen- oder folienförmigen sowie stückigen Nichtleiter, insbeson­ dere Kunststoffe, zunächst vorzerkleinert, danach gereinigt, entfettet, entlackiert, ge­ trocknet und ggf erneut nachzerkleinert werden.
Das Entfernen der genannten Verunreinigungen von den Nichtleitern, insbesondere von den Kunststoffen, erfolgt in basisch oder sauer zugestellten Waschlösungen. Die Trocknung der wiederaufzubereitenden Kunststoffe erfolgt in ofenähnlichen Durchlauf vorrichtungen bei Temperaturen zwischen 25 und 45°C. Zu diesem Zweck werden die zerkleinerten Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, einem siebähnlichen Endlosband aufgegeben und mit vorerwärmter Luft nach dem Gegenstrom- oder Durch­ stromprinzip beaufschlagt. Diese Vorbehandlung dient gleichzeitig der Entstaubung der zerkleinerten Wertstoffgemische; denn das Trennergebnis wird auch durch ein staubfreies zerkleinertes Wertstoffgemisch verbessert.
Auf die Konditionierung folgt die triboelektrische Aufladung der zerkleinerten Nichtlei­ terteilchen, insbesondere der Kunststoffteilchen, die durch Schlag- und Stoßbehandlung der einzelnen Nichtleiterteilchen, insbesondere der Kunststoffteilchen, an Stoß- und Prallflächen sowie durch gegenseitige Reibung der Stoffteilchen entsteht. Die Parameter der triboelektrischen Aufladung orientieren sich an der Erzeugung einer ausgeprägten Ladungsdifferenz von ΔQ zwischen den positiv und negativ aufgeladenen Nichtleiter­ teilchen, insbesondere Kunststoffteilchen. Die maßgeblichen Parameter bilden Frequenz und Amplitudenhöhe, um den Stoffteilchen möglichst viele harte Schläge und Stöße ge­ gen die Prallplatten zu erteilen.
Die triboelektrische Aufladung der Materialteilchen erfolgt daher in einer Schlag-Stoß- Vorrichtung, dessen parallel beabstandete Prallplatten innenseitig Beschichtungspaarun­ gen aus Leitern und/oder Halbleitern wie Kunststoff/Kunststoff, Kunststoff/Metall, Me­ tall/Metall, Glas/Glas, Glas/Keramik, Glas/Kunststoff, Glas/Metall, Keramik/Keramik, Keramik/Kunststoff oder Keramik/Metall aufweisen können. Als vorteilhaft hat sich die Beschichtung mindestens einer Prallplatte mit elektrisch leitfähigem Kunststoff erwiesen. In Abhängigkeit von der zu separierenden Kunststoffmischung können auch zwei che­ misch unterschiedliche Kunststoffbeschichtungen für die Prallplatten verwendet werden, um eine optimale Aufladung der Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, zu erhalten.
Die Prallplatten sind an den Längsseiten jeweils mit Seitenwänden und materialaufgabe­ seitig mit einer Rückwand ausgestattet. Die Seitenwände und die Rückwand sind über­ einander verschiebbar, damit der parallele Abstand zwischen der unteren und oberen Prallplatte der Schlag-Stoß-Vorrichtung programmgemäß in Abhängigkeit von der Be­ schaffenheit des Stoffgemisches verändert werden kann. Austragsseitig weisen die gleichmäßig beabstandeten Prallplatten nach unten gerichtete, einen Austragsspalt bil­ dende Abwinkelungen auf, um die unterschiedlich triboelektrisch aufgeladenen Nichtlei­ terteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, einlagig bzw. mit Einkornlage dem Fördere­ lement aufgeben zu können.
Die erfindungsgemäße Anlage, die automatisch oder halbautomatisch nach einem auf die Beschaffenheit der zu separierenden Nichtleiter, insbesondere der Kunststoffe, abge­ stimmten Separationsprogramm betrieben wird, umfaßt mindestens eine Konditionie­ rungsvorrichtung, eine Dosiervorrichtung für das zerkleinerte, aus mindestens zwei quali­ tativ unterschiedlichen Stoffen bestehendes Nichtleiter-Stoffgemisch, insbesondere Kunststoffgemisch, mindestens eine triboelektrische Aufladungsvorrichtung, mindestens eine Transportvorrichtung, mindestens eine elektrostatische Separationsvorrichtung mit mindestens einer Elektrode, mindestens eine Lenkvorrichtung und mindestens zwei Auf­ nahmevorrichtungen, um einerseits die positiv aufgeladenenen Nichtleiterteilchen, insbe­ sondere die positiv aufgeladenen Kunststoffteilchen, und andererseits die negativ aufge­ ladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere die negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen, mit technischem Reinheitsgrad zu separieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und Vorrichtungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens umfassen die triboelektrische Aufladungsvorrichtung in Kombination mit der Transportvorrichtung, die elektrostatische Separationsvorrichtung, die Lenkvorrichtung und die Aufnahmevorrichtungen für das Separationsgut.
Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Anlage und die erfindungsge­ mäßen Vorrichtungen sowie die Vorrichtungsanordnung werden anhand der Zeichnun­ gen gemäß den Fig. 1 bis 9 näher erläutert.
Fig. 1 veranschaulicht in einem Diagramm charakteristische triboelektrische Aufla­ dungsstufen.
Fig. 2 veranschaulicht den triboelektrischen Aufladungsvorgang zwischen zwei Prall­ platten, deren Innenseiten mit Kunststoff beschichtet sind.
Fig. 3 zeigt eine den Materialfluß erfassende erfindungsgemäße Anlage A.
Fig. 4 zeigt in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine erfindungsgemäße Aufla­ dungsvorrichtung B mit Nockenantrieb.
Fig. 5 zeigt in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine erfindungsgemäße Aufla­ dungsvorrichtung B mit Exzenterantrieb.
Fig. 6 zeigt in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine erfindungsgemäße Aufla­ dungsvorrichtung B mit Elektromagnetantrieb.
Fig. 7 zeigt in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht eine erfindungsgemäße Aufla­ dungsvorrichtung B mit Unwuchtantrieb.
Fig. 8 zeigt in Seitenansicht eine erfindungsgemäße elektrostatische Separationsvorrich­ tung F.
Fig. 9 zeigt in Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung.
In Fig. 1 sind in einem Diagramm vier charakteristische Aufladungsstufen TA1 bis TA4 für qualitativ unterschiedliche Kunststoffe K1 bis K8 mit triboelektrisch erzielten Aufla­ dungsergebnissen dargestellt.
Die Aufladungsstufe TA1 repräsentiert ein triboelektrisches Aufladungsoptimum erster Wahl, weil sich die beiden qualitativ unterschiedlichen Kunststoffe K1 und K2 durch eine deutliche Ladungsdifferenz ΔQ einerseits mit einem hohen positiven Aufladungsergebnis <<< (+)Q und andererseits mit einem hohen negativen Aufladungsergebnis <<< (-)Q voneinander unterscheiden. Diese mit der erfindungsgemäßen Anlage, der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Vorrichtungsanordnung in der Aufla­ dungsstufe TA1 erzielbaren Aufladungsergebnisse führen zu optimalen Trennergebnis­ sen, d. h., es wird eine technisch hochreine Kunststofffraktion K1 wegen der ausgepräg­ ten positiven Aufladung <<< (+)Q und eine technisch hochreine Kunststofffraktion K2 wegen der ausgeprägten negativen Aufladung <<< (-)Q erzielt.
Die Aufladungsstufe TA2 kennzeichnet ein triboelektrisches Aufladungsoptimum zweiter Wahl für die eingesetzten Kunststoffe K3 und K4. Die Kunststoffe K3 und K4 haben eine relativ geringe positive Aufladung < (+)Q und eine relativ geringe negative Aufla­ dung < (-)Q während der triboelektrischen Aufladung erfahren, so daß die Ladungsdiffe­ renz ΔQ insgesamt im Vergleich zu der Aufladungsstufe TA1 gering ausfällt. Mit die­ sem Aufladungsergebnis sind mit Einschränkung noch optimale Trennergebnisse erziel­ bar. In diesem Falle ist nur durch besonders scharfe Einstellung des Separationspro­ gramms, insbesondere in bezug auf die Polung und Feldstärke der Elektrode der elek­ trostatischen Separationsvorrichtung in Kombination mit der Abfördergeschwindigkeit des Förderelements und der Winkelstellung der Lenkvorrichtung ein gerade noch optima­ les Separationsergebnis für die Kunststofffraktionen K3 oder K4 erzielbar.
Die Aufladungsstufe TA3 zeigt, daß dem Kunststoff K5 weder ein eindeutiges positives noch ein eindeutiges negatives Aufladungsergebnis (+)Q oder (-)Q triboelektrisch auf­ geprägt werden konnte. Hingegen erhielt der Kunststoff K6 eine eindeutig negative Auf­ ladung << (-)Q, so daß der Kunststoff K6 aus einem solchen Kunststoffteilchengemisch K5 und K6 durch eine scharfe Parametereinstellung im Rahmen des Separationspro­ gramms elektrostatisch abgetrennt werden kann. In diesem Falle ist jedoch mit einem relativ hohem Verunreinigungsgrad durch den Kunststoff K5 zu rechnen.
Die Aufladungsstufe TA4, bei dem die Kunststoffe K7 und K8 weder ein eindeutig posi­ tives noch ein eindeutig negatives Aufladungsergebnis (+)Q bzw. (-)Q triboelektrisch erhalten, ist elektrostatisch nicht separierbar und ggf. nur durch Nachkonditionierung, insbesondere durch weitere Zerkleinerung sowie erneute triboelektrische Aufladung und elektrostatische Trennung recyclingfähig.
Die Entwicklung des Separationsprogramms basiert teils auf natur- und ingenieurwissen­ schaftlichen Überlegungen und teils auf empirischen Versuchen, die in der Vielfalt der Kunststoffmischungen begründet ist.
In Fig. 2 ist der triboelektrische Aufladungsvorgang zwischen einer oberen Prallplatte 1 und einer unteren Prallplatte 2 veranschaulicht. Die obere Prallplatte 1 ist mit einer Öff­ nung 4 zum Einbringen der konditionierten, elektrostatisch noch nicht aufgeladenen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen K, versehen. Die Innenseiten der beiden Prallplatten 1 und 2 weisen eine Schicht 3 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff­ auf. Zwischen den beiden Prallplatten sind ein Kunststoffteilchen K1 und ein Kunststoff­ teilchen K2 dargestellt, welche durch häufige harte Schläge und Stöße gegen die mit Kunststoff beschichteten Prallplatten 1 und 2 triboelektrisch aufgeladen werden. Die tri­ boelektrische Aufladung erfolgt mit einem Schlag-Stoßantrieb 7, dessen Hub H vor­ zugsweise etwas größer eingestellt ist als der Abstand h zwischen den beiden Prallplatten 1 und 2. Dabei bilden die Frequenz f und die Amplitude u wesentliche triboelektrische Aufladungsparameter. In diesem Beispiel erhalten der Kunststoff K1 eine sehr starke positive Aufladung von <<< (+)Q und der Kunststoff K2 eine sehr starke negative Auf­ ladung von <<< (-)Q. Die beiden Prallplatten 1 und 2 sind mittels einer Verstellvorrich­ tung 16 relativ zu- oder voneinander parallel höhenverstellbar. Die Verstellvorrichtung 16 umfaßt die beiden Prallplatten 1 und 2 einschließlich der Seitenwände und der Rück­ wand. Die Verstellvorrichtung 16 ist jeweils an der Ober- und Unterseite der beiden Prallplatten 1 und 2 beispielsweise mit Schraub- oder Schweißverbindungen fixiert. An der Außenfläche der oberen oder unteren Prallplatte 1 oder 2 ist eine Gelenkverbindung 5 vorgesehen, um sowohl einen optimalen Neigungswinkel α der Aufladungsvorrichtung D in Abförderrichtung einstellen zu können, als auch eine durch die Schlag- Stoßbeaufschlagung verursachte Winkelbewegung der beiden Prallplatten 1 und 2 zu ermöglichen.
In Fig. 3 ist der Aufbau einer erfindungsgemäßen Anlage A entsprechend dem Materi­ alfluß der Kunststoffe K1, K2 und ggf. Kn enthaltenden Stoffgemisches dargestellt. Die erfindungsgemäße Anlage A umfaßt mindestens eine Konditionierungsvorrichtung B, eine Dosiervorrichtung C für das konditionierte Stoffgemisch, mindestens eine triboelek­ trische Aufladungsvorrichtung D, mindestens eine Transportvorrichtung E, mindestens eine elektrostatische Separationsvorrichtung F mit einer bogenförmigen Elektrode F1, mindestens eine Lenkvorrichtung G und mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen H1 und H2, um einerseits die positiv aufgeladenenen Kunststoffteilchen K1 (+)Q und ande­ rerseits die negativ aufgeladenen Kunststoffteilchen K2 (-)Q, mit hohem technischem Reinheitsgrad zu separieren. Nach einer Ausführungsform kann auch ein Mischprodukt anfallen, das aus verschleppten Kunststoffen K1, K2 usw. i. V. m. Stäuben, Flusen und Schnitzel besteht und in der Aufnahmevorrichtung H3 mit Hilfe der Abstreifvorrichtung I eingebracht wird.
Die Konditionierungsvorrichtung B umfaßt mindestens eine Reinigungsvorrichtung B1, eine Entfettungsvorrichtung B2, eine Entlackierungsvorrichtung B3 und eine Trock­ nungsvorrichtung B4 sowie eine Vorzerkleinerungsvorrichtung B5 und/oder Nachzer­ kleinerungsvorrichtung B6. Diese Vor- und/oder Nachzerkleinerungsvorrichtungen B5 und B6 sind vorzugsweise als Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen ausgeführt. Diese Vorrichtungen B1 bis B6 sind über Transportvorrichtungen wie Förderbänder, Becher­ werke und/oder Vibrationsförderer miteinander verbunden. Der konstruktive Aufbau der Vorrichtungen B1 bis B6 ist jedoch im einzelnen nicht näher beschrieben und dargestellt.
Die Dosiervorrichtung C umfaßt beispielsweise ein Zellenrad oder eine schachtförmige Schütte mit einem einstellbaren Aufgabeschlitz. Die schachtförmige Schütte wird vor­ zugsweise mit einem Vibrationsförderer beschickt, um die Dosierung der zu separieren­ den Stoffgemische zu optimieren. Die Dosiervorrichtung C ist oberhalb der tribolelektri­ schen Aufladungsvorrichtung D angeordnet. Die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D umfaßt zwei parallel beabstandete Prallplatten, deren Abstand einstellbar ist. Außer­ dem können die Prallplatten innenseitig mit Kunststoff beschichtet sein. Die aufgabeseiti­ ge Rückwand und die beiden Längsseitenwände der Prallplatten werden aus gegenläufig übereinander verschiebbaren Wänden gebildet. Die untere und obere Prallplatte ist daher jeweils separat mit einer Rückwand und zwei Längsseitenwänden ausgestattet, die über­ einander verschiebbar sind, um den jeweils optimalen Abstand zwischen der unteren und der oberen Prallplatte einstellen zu können. Das aufgabenseitige Ende der triboelektri­ schen Aufladungsvorrichtung D weist in der oberen Prallplatte eine spaltförmige Aufga­ beöffnung auf, die mit der Aufgabeseite der Dosiervorrichtung C lagemäßig überein­ stimmt. Die obere und untere Prallplatte ist abförderseitig unter Bildung eines Aufgabe­ spaltes nach unten abgewinkelt.
Unterhalb des Aufgabespaltes der triboelektrischen Aufladungsvorrichtung D ist eine Transportvorrichtung E angeordnet, die nach einer Ausführungsform der Erfindung ein Bandförderer ist, dessen Förderband aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Metall­ besteht. Die Strecke des Obertrums des Förderbandes zwischen der Aufgabestelle und der Abwurfstelle der Kunststoffteilchen K1 und K2 dient der Beruhigung der aufgegebe­ nen, unterschiedlich aufgeladenen Kunststoffteilchen K1 <<< (+)Q und K2 <<< (-)Q. Im Umlenkbereich des Obertrums ist die elektrostatische Separationsvorrichtung F be­ abstandet angeordnet, die eine positiv oder negativ polbare, in der Feldstärke einstellbare bogenförmige Elektrode F1 umfaßt. Nach einer Ausführungsform ist die elektrostatische Separationsvorrichtung F als Trommel mit einem Mantel aus elektrisch leitfähigem Kunststoff drehbar ausgerüstet. Im Innern der Trommel ist die bogenförmige Elektrode F1, die als konvexe Platte ausgebildet ist, in einem geringen Abstand zur Innenfläche des Mantels einstellbar angeordnet. Von dem Mantel der Trommel wird vor allem der Fein­ kornanteil der Kunststoffteilchen K1 oder K2 in Abhängigkeit von der Art der triboelek­ trischen Aufladung und der Polung des elektrostatischen Feldes, d. h. (+)/(-), angezogen, der sich u. U. an der Manteloberfläche niederschlägt und dort haften bleibt. Deshalb sind gegen die Außenmantelfläche der Trommel Abstreifvorrichtungen I wie Abstreifmesser, Abstreifbürste und/oder Absauger gerichtet, mit denen die in aller Regel technisch reinen bis hochreinen Abstreiffraktionen K1 oder K2 entfernt und in dem Aufnahmebehälter H4 gesammelt werden.
Im Umlenkbereich des Bandförderers ist mindestens eine gegen das Förderband gerichte­ te, winkelmäßig einstellbare Lenkvorrichtung G angeordnet, um einerseits die von der positiv oder negativ gepolten Elektrode F 1 richtungsmäßig beeinflußten Kunststoffteil­ chen K1 oder K2 aus dem Flugkorridor optimal abzutrennen und in getrennte Aufnah­ mevorrichtungen H1 und H2 zu dirigieren. Außerdem ist mindestens eine Abstreifvor­ richtung I gegen das Untertrum des Förderbandes des Bandförderers gerichtet, um am Förderband haftengebliebene Stoffteilchen zu entfernen. Hierbei handelt es sich in aller Regel um einen stark aufgeladenen Feinkornanteil der Kunststoffteilchen K1 oder K2, die mit Hilfe von Abstreifvorrichtungen I wie Abstreifmesser, Abstreifbürste und/oder Alb­ sauger entfernt und gesammelt werden können. Diese Abstreiffraktion umfaßt je nach der Art der triboelektrischen Aufladung und Polung des elektrostatischen Feldes, d. h. (+)/(-), angezogen, technisch reine bis hochreine Kunststoffteilchen K1 oder K2, die in dem Auf­ nahmebehälter H5 gesammelt werden.
Die Abstreiffraktionen können aber auch mit Stäuben, Flusen und Schnitzeln in Verbin­ dung mit verschleppten Kunststoffteilchen K1, K2 und ggf. Kn verunreinigt sein. Bei geringem Wertstoffanteil wird diese Mischfraktion entweder gereinigt oder anderweitig entsorgt.
Sofern bei der elektrostatischen Separation eine Mischfraktion wie K1 ∪ K2 bzw. K2 ∪ K1 ggf. in Verbindung mit Kn anfällt, wird diese Mischfraktion grundsätzlich mit einer Transportvorrichtung der Nachzerkleinerungsvorrichtung B6 zugeleitet und dem bereits beschriebenen Behandlungszyklus unter Verschärfung der Parametereinstellungen unter­ worfen; denn die Erfindung orientiert sich technologisch an der Verwirklichung der Auf­ ladungsstufe TA1, zumindest aber an der Verwirklichung der Aufladungsstufe TA2 in den zu separierenden Stoffgemischen. Dieses Ziel ist in aller Regel mit den erfindungs­ gemäßen triboelektrischen Aufladungsvorrichtungen erreichbar.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße triboelektrische Aufladungsvorrichtung D mit Noc­ kenantrieb 8 als Schlag-Stoßantrieb 7 in teilweise aufgeschmittener Seitenansicht darge­ stellt. Der hierfür erforderliche Schlag-Stoßantrieb 7 kann grundsätzlich auf der Außen­ seite einer oberen oder unteren Prallplatte 1 oder 2 angeordnet sein. Diese triboelektri­ sche Aufladungsvorrichtung D umfaßt eine obere Prallplatte 1 und eine untere Prallplatte 2. Auf der Innenseite der Prallplatten 1 und 2 befindet sich eine Schicht 3 aus Kunststoff, insbesondere elektrisch leitfähigem Kunststoff. Zwischen den beiden Prallplatten 1 und 2 ist ein gleicher Abstand h eingehalten. Die obere Prallplatte 1 weist an dem materialauf­ gabeseitigen Ende eine Öffnung 4 auf, die quer zur Längsrichtung der Prallplatte 1 vor­ gesehen ist. Über der Öffnung 4 ist eine schachtförmige Dosiervorrichtung C in Verbin­ dung mit einem Vibrationsförderer 17 für die Aufgabe des triboelektrisch aufzuladenden Stoffgemisches aus chemisch unterschiedlichen Nichtleiterteilchen positioniert. Nach diesem Ausführungsbeispiel enthält das Stoffgemisch im wesentlichen die Kunststoffe K1 und K2, welche die optimale Aufladungsstufe TA1 erreicht haben. Die Dosiervorrichtung C kann materialaufgabeseitig mit einer Schiebervorrichtung 18 ausgestattet sein, um eine weitere Feindosierung zu erreichen. Im Bereich der Öffnung 4 ist an der Außenseite der oberen oder der unteren Prallplatte 1 oder 2 eine Gelenkverbindung 5 vorgesehen, um einen optimalen Neigungswinkel α für die triboelektrische Aufladungsvorrichtung einstel­ len zu können. Vorzugsweise ist die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D in Abför­ derrichtung gegenüber der Horizontalen schwach geneigt. Die Winkeleinstellung kann dadurch erreicht werden, daß die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D durch end­ seitiges Anheben oder Absenken der beiden Prallplatten 1 und 2 um die Gelenkverbin­ dung 5 geschwenkt wird.
Außerdem erlaubt die Gelenkverbindung 5 bei eingeschaltetem Nockenantrieb 8 die er­ forderliche Schwenkbewegung der beiden Prallplatten 1 und 2, um den dazwischen be­ findlichen Stoffteilchen häufig harte Schläge und Stöße zu erteilen. Zu diesem Zweck ist an der Außenseite der unteren Prallplatte 2 in einem ausreichenden Abstand von der Ge­ lenkverbindung 5 in Richtung auf das Austragsende eine Kontaktplatte 6 angeordnet, auf die der Nockenantrieb 8 über den Nocken 9 unmittelbar oder mittelbar über einen nicht dargestellten Stößel einwirkt. Die Drehzahl des Nockenantriebs 8 ist einstellbar und übt auf das zwischen den beiden Prallplatten 1 und 2 befindliche Stoffgemisch die harten Schläge und Stöße aus. Auf diese Weise werden die qualitativ unterschiedlichen Nichtlei­ terteilchen, insbesondere die Kunststoffteilchen, triboelektrisch beeinflußt, d. h. mehr oder weniger stark positiv oder negativ aufgeladen. Die beiden Prallplatten 1 und 2 weisen an den gegenüberliegenden Längsseiten übereinander verschiebbare Seitenwände 10 und 11 sowie materialaufgabeseitig an der Rückseite eine übereinander verschiebbare Rückwand 12 auf. Die obere Prallplatte 1 ist materialaustragsseitig etwas länger ausgeführt und weist eine nach unten gerichtete Abwinkelung 13 auf. Die untere Prallplatte 2 ist mate­ rialaustragsseitig etwas kürzer ausgeführt und weist ebenfalls eine nach unten gerichtete Abwinkelung 14 auf. Die beiden Abwinkelungen 13 und 14 bilden einen Aufgabespalt 15, der von einer teilweise elastischen Spaltabschirmung 19 umgeben ist. Das auszutra­ gende, triboelektrisch aufgeladene Stoffgemisch, wird einer darunter angeordneten Transportvorrichtung E aufgegeben, die vorzugsweise ein Bandförderer mit einem För­ derband 18 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Metall ist. Außerdem ist eine Ver­ stellvorrichtung 16 vorgesehen, welche die beiden Prallplatten 1 und 2 einschließlich der Seitenwände 10 und 11 sowie der Rückwand 12 umfaßt. Die Verstellvorrichtung ist auf der Ober- und Unterseite der beiden Prallplatten 1 und 2 fixiert und erlaubt eine Verän­ derung des Abstands h zwischen den beiden Prallplatten 1 und 2.
In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße triboelektrische Aufladungsvorrichtung D mit Ex­ zenterantrieb 20 als Schlag-Stoßantrieb 7 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht dar­ gestellt. Diese triboelektrische Aufladungsvorrichtung D umfaßt eine obere Prallplatte 21 und eine untere Prallplatte 22, die im konstruktiven Aufbau der Ausführungsform gemäß Fig. 4 entsprechen. Auf der Innenseite der Prallplatten 21 und 22 befindet sich eine Schicht 23 aus Kunststoff insbesondere elektrisch leitfähigem Kunststoff. Zwischen der oberen und der unteren Prallplatte 21 und 22 ist ein gleicher Abstand h eingehalten. Die obere Prallplatte 21 weist an dem materialaufgabeseitigen Ende eine Öffnung 24 auf, die quer zur Längsrichtung der Prallplatte 21 vorgesehen ist. Über der Öffnung 24 ist die Dosiervorrichtung C in Verbindung mit einem Vibrationsförderer 31 für die Zuleitung des triboelektrisch aufzuladenden Stoffgemisches aus qualitativ unterschiedlichen Nicht­ leiterteilchen angeordnet. Das Stoffgemisch enthält im wesentlichen die Kunststoffe K1 und K2, welche die triboelektrische Aufladungsstufe TA1 erreichen. Die Dosiervorrich­ tung C ist materialaufgabeseitig mit einer Schiebervorrichtung 35 ausgestattet, um eine weitere Feindosierung zu ermöglichen. Im Bereich der Öffnung 24 ist an der Außenseite der oberen oder der unteren Prallplatte 21 oder 22 eine Gelenkverbindung 25 vorgese­ hen, um einen optimalen Neigungswinkel α für die triboelektrische Aufladungsvorrich­ tung einstellen zu können. Die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D ist vorzugswei­ se gegenüber der Horizontalen in Abförderrichtung schwach geneigt. Die Winkeleinstel­ lung kann dadurch erreicht werden, daß die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D durch endseitiges Anheben oder Absenken der beiden Prallplatten 21 und 22 um die Ge­ lenkverbindung 25 geschwenkt wird.
Außerdem ermöglicht die Gelenkverbindung 25 bei eingeschaltetem Exzenterantrieb 20 die erforderliche Schwenkbewegung der beiden Prallplatten 21 und 22, damit die tribo­ elektrische Aufladung der dazwischen befindlichen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, durch häufige harte Schläge und Stöße erfolgen kann. An der Außen­ seite der unteren Prallplatte 22 ist ferner eine abriebfeste Kontaktplatte 26 in einem aus­ reichenden Abstand von der Gelenkverbindung 25 in Richtung auf das Austragsende angeordnet. Die Kontaktplatte 26 wirkt entweder unmittelbar mit dem Exzenter 27 oder mit einem davon betätigten nicht näher darstellten Stößel zusammen. Die Drehzahl des Exzenterantriebs 20 ist einstellbar und übt auf das zwischen den beiden Prallplatten 21 und 22 befindliche Stoffgemisch die Schlag-Stoßbeanspruchung aus. Auf diese Weise werden die qualitativ unterschiedlichen Nichtleiterteilchen, insbesondere die Kunststoff­ teilchen, triboelektrisch beeinflußt, d. h. mehr oder weniger stark positiv oder negativ aufgeladen. Die beiden Prallplatten 21 und 22 weisen an den gegenüberliegenden Längs­ seiten übereinander verschiebbare Seitenwände 28 und 29 sowie materialaufgabeseitig an der Rückseite eine übereinander verschiebbare Rückwand 30 auf. Die Abstandsverände­ rung der beiden Prallplatten 21 und 22 erfolgt analog zu Fig. 4 mittels einer Verstell­ vorrichtung 34. Die obere Prallplatte 21 ist materialaustragsseitig etwas länger ausge­ führt und weist eine nach unten gerichtete Abwinkelung 31 auf. Die untere Prallplatte 22 ist materialaustragsseitig etwas kürzer ausgeführt und weist ebenfalls eine nach unten gerichtete Abwinkelung 32 auf. Die beiden Abwinkelungen 31 und 32 bilden einen Auf­ gabespalt 33, der von einer Spaltabschirmung 38 umgeben ist. Das auszutragende, tribo­ elektrisch aufgeladene Stoffgemisch wird einer darunter angeordneten Transportvorrich­ tung E aufgegeben, die vorzugsweise ein Bandförderer mit einem Förderband 37 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Metall ist.
In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße triboelektrische Aufladungsvorrichtung D mit elek­ tromagnetischem oder pneumatischem Stößelantrieb 40 als Schlag-Stoßantrieb 7 in teil­ weise aufgeschnittener Seitenansicht dargestellt. Diese triboelektrische Aufladungsvor­ richtung D umfaßt eine obere Prallplatte 41 und eine untere Prallplatte 42, die im kon­ struktiven Aufbau der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 entspricht. Auf der Innenseite der Prallplatten 41 und 42 befindet sich vorzugsweise eine Schicht 43 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff. Zwischen der oberen und unteren Prallplatte 41 und 42 ist ein gleicher Abstand h eingehalten. Die obere Prallplatte 41 weist an dem materialauf gabeseitigen Ende eine Öffnung 44 auf, die quer zur Längsrichtung der Prallplatte 41 verläuft. Über der Öffnung 44 ist die nicht näher dargestellte Dosiervorrichtung C für die Aufgabe des triboelektrisch aufzuladenden Stoffgemisches aus qualitativ unterschiedli­ chen Nichtleiterteilchen, insbesondere Kunststoffteilchen, positioniert. Die Dosiervorrich­ tung C ist materialaufgabeseitig mit einer Schiebervorrichtung 55 ausgestattet, um eine weitere Feineinstellung zu ermöglichen. Das zu separierende Stoffgemisch wird der Do­ siervorrichtung C über einen Vibrationsförderer 56 dosiert zugeleitet. Im Bereich der Öffnung 44 weist die obere oder untere Prallplatte 41 oder 42 eine Gelenkverbindung 45 auf, die auf der jeweiligen Außenseite fixiert ist.
Die Gelenkverbindung 45 ermöglicht in Kombination mit dem elektromagnetischen oder pneumatischen Stößelantrieb 40 die erforderliche Schwenkbewegung, damit die zwischen den Prallplatten 41 und 42 befindlichen Stoffieilchen durch Schläge und Stöße triboelek­ trisch aufgeladen werden. An der Außenseite der unteren Prallplatte 42 ist eine abriebfe­ ste Kontaktplatte 46 in einem ausreichenden Abstand von der Gelenkverbindung 45 in Richtung auf das Austragsende angeordnet. Die Kontaktplatte 46 wirkt unmittelbar mit dem Stößel 47, der elektromagnetisch oder pneumatisch angetrieben ist, zusammen. Die Hubzahl des Stößelantriebs 40 ist einstellbar und übt auf das zwischen den beiden Prall­ platten 41 und 42 befindliche Stoffgemisch die Stoß-Schlagbeanspruchung aus. Auf diese Weise werden die qualitativ unterschiedlichen Nichtleiterteilchen, insbesondere die Kunststoffteilchen, triboelektrisch beeinflußt, d. h. mehr oder weniger stark positiv oder negativ aufgeladen. Die beiden Prallplatten 41 und 42 weisen an den gegenüberliegenden Längsseiten übereinander verschiebbare Seitenwände 48 und 49 sowie materialaufgabe­ seitig an der Rückseite eine übereinander verschiebbare Rückwand 50 auf. Die Ab­ standsveränderung der beiden Prallplatten 41 und 42 erfolgt analog zu den Fig. 4 und 5 mittels einer Verstellvorrichtung 54. Die obere Prallplatte 41 ist materialaustragsseitig etwas länger ausgeführt und weist eine nach unten gerichtete Abwinkelung 51 auf. Die untere Prallplatte 42 ist materialaustragsseitig etwas kürzer ausgeführt und weit eben­ falls eine nach unten gerichtete Abwinkelung 52 auf. Die beiden Abwinkelungen 51 und 52 bilden einen Aufgabespalt 53, der von einer Spaltabschirmung 57 umgeben ist. Das auszutragende, triboelektrisch aufgeladene Stoffgemisch wird einer darunter angeordne­ ten Transportvorrichtung E aufgegeben, die vorzugsweise ein Bandförderer mit einem Förderband 58 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Metall ist. Die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D ist gegenüber der Horizontalen in Abförderrichtung unter ei­ nem Winkel α einstellbar. Die Winkeleinstellung kann dadurch erreicht werden, daß die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D durch endseitiges Anheben oder Absenken der beiden Prallplatten 41 und 42 um die Gelenkverbindung 45 geschwenkt wird.
In Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße triboelektrische Aufladungsvorrichtung D mit Un­ wuchtmotor 60 als Schlag-Stoßantrieb 7 in teilweise aufgeschnittener Seitenansicht dar­ gestellt. Diese triboelektrische Aufladungsvorrichtung D umfaßt eine obere Prallplatte 61 und eine untere Prallplatte 62, die im konstruktiven Aufbau der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 entspricht. Auf der Innenseite der Prallplatten 61 und 62 befindet sich eine Schicht 63 aus vorzugsweise elektrisch leitfähigem Kunststoff. Zwischen der oberen und unteren Prallplatte 61 und 62 ist ein gleicher Abstand h eingehalten. Die obere Prallplatte 61 weist an dem materialaufgabeseitigen Ende eine Öffnung 64 auf, die quer zur Längsrichtung der Prallplatte 61 vorgesehen ist. Das triboelektrisch aufzuladende Stoffgemisch wird der Dosiervorrichtung C über einen Vibrationsförderer 74 zugeteilt. Über der Öffnung 64 ist die nicht näher dargestellte Dosiervorrichtung C für die Aufgabe des triboelektrisch aufzuladenden Stoffgemisches aus qualitativ unterschiedlichen Nicht­ leiterteilchen positioniert. Die Dosiervorrichtung C ist materialaufgabeseitig mit einer Schiebervorrichtung 73 ausgestattet, um eine weitere Feindosierung zu ermöglichen. Im Bereich der Öffnung 64 weist die obere oder untere Prallplatte 61 oder 62 eine Gelenk­ verbindung 65 auf, die an der jeweiligen Außenseite angebracht ist. An der Außenseite der unteren Prallplatte 62 ist ein in Längs- bzw. Abförderrichtung verstellbarer Un­ wuchtmotor 60 angeordnet, dessen Vibrationszahl einstellbar ist. Bei hoher Vibrations­ zahl wird das zwischen den beiden Prallplatten 61 und 62 befindliche Stoffgemisch einer intensiven Reibbeanspruchung in Verbindung mit Schlag-Stoßbeanspruchung ausgesetzt. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für feinkörnige Stoffgemische. Auf die­ se Weise werden die qualitativ unterschiedlichen Nichtleiterteilchen, insbesondere die Kunststoffteilchen, triboelektrisch beeinflußt, d. h. mehr oder weniger stark positiv oder negativ aufgeladen. Die beiden Prallplatten 61 und 62 weisen an den gegenüberliegenden Längsseiten übereinander verschiebbare Seitenwände 66 und 67 sowie materialaufgabe­ seitig an der Rückseite eine übereinander verschiebbare Rückwand 68 auf. Die Ab­ standsveränderung der beiden Prallplatten 61 und 62 erfolgt analog zu den Fig. 4 bis 6 mittels einer Verstellvorrichtung 72. Die obere Prallplatte 61 ist materialaustragsseitig etwas länger ausgeführt und weist eine nach unten gerichtete Abwinkelung 69 auf. Die untere Prallplatte 62 ist materialaustragsseitig etwas kürzer ausgeführt und weist eben­ falls eine nach unten gerichtete Abwinkelung 70 auf. Die beiden Abwinkelungen 69 und 70 bilden einen Aufgabespalt 71, der von einer Spaltabschirmung 76 umgeben ist. Das auszutragende, triboelektrisch aufgeladene Stoffgemisch wird einer darunter angeordne­ ten Transportvorrichtung E aufgegeben, die vorzugsweise ein Bandförderer mit einem Förderband 75 aus elektrisch leitfähigem Kunststoff oder Metall ist. Die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D ist gegenüber der Horizontalen in Abförderrichtung unter ei­ nem Winkel α einstellbar. Die Winkeleinstellung kann dadurch erreicht werden, daß die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D durch endseitiges Anheben oder Absenken der beiden Prallplatten 61 und 62 um die Gelenkverbindung 65 geschwenkt wird.
Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellten und beschriebenen triboelektrischen Aufladungs­ vorrichtungen D können als Wechselvorrichtungen ausgeführt sein, um in Abhängigkeit von den zu separierenden Stoffgemischen eine in der Zustellung der Innenoberflächen der beiden Prallplatten optimale triboelektrische Aufladungsvorrichtung D zur Verfügung zu haben. Auf diese Weise werden die Umrüstzeiten minimiert und die Separationsergebnis­ se optimiert. Die Einstellung der Dosierung des Stoffgemisches, des Abstandes zwischen den beiden Prallplatten, der Frequenz und Amplitudenhöhe sowie des Neigungswinkels α der beiden Prallplatten bilden die wesentlichen triboelektrischen Aufladungspararneter, die in dem Software-Programm berücksichtigt sind.
Fig. 8 zeigt in Seitenansicht eine elektrostatische Separationssvorrichtung F, die eine Trommel 100 mit dem Radius R und eine innerhalb der Trommel 100 angeordnete, bo­ genförmige Elektrode 101 mit dem Radius r umfaßt. Die Trommel 100 ist mit einem in der Drehzahl einstellbaren Motor 110 verbunden. Der Radius r der Elektrode 101 ist geringfügig kleiner als der Radius R der Trommel 100, so daß die Elektrode 101 einen Ringspalt s mit dem Mantel 102 der Trommel 100 bildet. Der Mantel 102 der Trommel 100 besteht vorzugsweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff. Die Bogenlänge der Elektrode 101 entspricht mindestens 90° des Einheitskreises der Trommel 100. Der Ra­ dius R der Trommel 100 ist größer als der Radius t der abförderseitigen Umlenkrolle 103 des Bandförderers 104. Die Elektrode 101 ist plattenförmig ausgebildet und mit einer Hochspannungsquelle 105 verbunden. Die Elektrode 101 ist in Abhängigkeit von dem triboelektrisch aufgeladenen Stoffgemisch, das im wesentlichen die Kunststoffe K1 und K2 enthält, umpolbar auf eine positive oder negative Elektrode 101. Die Stärke des von der Elektrode 101 aufgebauten elektrostatischen Feldes ist einstellbar. Ferner ist der Ab­ stand t zwischen der Trommel 100 und dem Umlenkbereich 106 der Umlenkrolle 103 der Transportvorrichtung E einstellbar. Die Transportvorrichtung E ist mit einem elektrisch leitfähigem Förderband 104 aus Kunststoff oder Metall ausgestattet. Auf diese Weise ist es möglich, den Flugkorridor 111, der eintrittsseitig im wesentlichen dem Abstand t folgt, für die von dem elektrostatischen Feld angezogenen Nichtleiterteilchen, insbeson­ dere Kunststoffteilchen, zu erweitern oder einzuengen. Hierbei handelt es sich um weite­ re Separationsparameter, die in dem Software-Programm zur Erzielung optimaler Sepa­ rationsergebnisse berücksichtigt werden. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß sich der Feinkornanteil des Kunststoffgemisches durch die triboelektrische Behandlung be­ sonders stark auflädt. Von dem Mantel der Trommel 100 wird daher vor allem der Fein­ kornanteil der Kunststoffteilchen K1 und K2 in Abhängigkeit von der Art und Stärke der triboelektrischen Aufladung und Polung des elektrostatischen Feldes, d. h. (+)/(-), ange­ zogen der sich an der Manteloberfläche niederschlägt und dort haften bleibt. Deshalb sind gegen die Mantelfläche 102 der Trommel 100, insbesondere im Bereich nach dem unte­ ren Wendepunkt der Trommel 100, Abstreifvorrichtungen I wie Abstreifmesser, Ab­ streifbürste und/oder Absauger 107 und/oder 108 gerichtet, mit denen die in aller Regel technisch reine bis hochreine Abstreiffraktion K1 oder K2 entfernt und in der Aufnahme­ vorrichtung H4 gesammelt wird. Eine ggf. anfallende Mischfraktion K1 ∪ K2 wird in dem Aufnahmebehälter H3 gesammelt.
Sofern sich auf der Mantelfläche 102 zusätzlich ein leicht entzündlicher Belag aus Stäu­ ben, Flusen und Schnitzel 109 niederschlägt, wird dieser mit den Abstreifvorrichtungen I ebenfalls entfernt. Die dabei entstehende Mischfraktion muß einer nicht näher erläuterten Nachreinigung unterzogen werden.
Gegen den Umlenkbereich 106 der Transportvorrichtung E ist mindestens eine als win­ kelverstellbare Weiche ausgebildete Lenkvorrichtung G angeordnet. Die technisch hoch­ reinen oder reinen Kunststofffraktionen K1 und K2 werden in den Aufnahmevorrichtun­ gen H1 und H2 gesammelt, da sie nach Verlassen des elektrostatischen Feldes der Schwerkraft folgend in die Aufnahmebehälter H1 und H2 fallen. Der von dem elektro­ statischen Feld nicht angezogene, gleichwohl aber gegenpolig stark aufgeladene Fein­ kornanteil K1 oder K2 bleibt auf dem Förderband haften und wird ebenfalls mit Abstreif­ vorrichtungen I, die Abstreifmesser, Abstreifbürsten und/oder Absaugvorrichtungen umfassen können, von dem Untertrum des Förderbandes entfernt und in dem Aufnahme­ behälter H5 gesammelt. Auch diese Abstreiffraktion K1 oder K2 ist in aller Regel tech­ nisch rein bis hochrein und nur ggf durch Flusen, Schnitzel udgl. verunreinigt.
Für die Aufnahme der von dem Untertrum des Förderbandes 104 mechanisch mittels Abstreifvorrichtungen I entfernten Stoffteilchen K2, die ggf mit Flusen oder Schnitzeln verunreinigt sein können, dient der Aufnahmebehälter H3.
Fig. 9 zeigt in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtungsanordnung V, die eine schachtförmige Dosiervorrichtung 80 mit einem beschickungsseitig angeordneten Vibra­ tionsförderer 81, eine darunter angeordnete triboelektrische Aufladungsvorrichtung 82 mit Schlag-Stoßantrieb 93 einen darunter angeordneten Bandförderer 83, eine abförder­ seitig im oberen Umlenkbereich 84 des Bandförderers 83 beabstandet angeordnete, trommelförmige elektrostatische Separationsvorrichtung 85 mit bogeförmiger Plattene­ lektrode 86, gegen die trommelförmige Separationsvorrichtung (85) gerichtete Absaug- und/oder Abstreifvorrichtungen (95), eine winkelmäßig einstellbare Lenkvorrichtung 87, die abförderseitig gegen den unteren Umlenkbereich 84 des Bandförderers 83 gerichtet ist, mindestens zwei darunter angeordnete Aufnahmevorrichtungen 88 und 89 für die einzelnen Stofffraktionen K1 und K2 usw., sowie mindestens eine gegen das Untertrum 90 des Förderbandes 91 des Bandförderers 83 gerichtete Abstreifvorrichtung 92 umfaßt. Die Abstreifvorrichtung 92 kann Abstreifmesser, Abstreifbürsten und/oder Absaugvor­ richtungen umfassen. Der Schlag-Stoßantrieb 93 veranlaßt die triboelektrische Aufla­ dungsvorrichtung 82 mit Hilfe der Gelenkverbindung 94 zu einer Schwenkbewegung im Bereich des Winkels β.
Die Vorrichtungsanordnung V umfaßt ferner im einzelnen nicht dargestellte Meßvorrich­ tungen. Danach sind die Dosiervorrichtung C aufgabeseitig mit Korngrößen- und Mengen­ meßgeräten, die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D austragsseitig mit Aufla­ dungsmeßgeräten, die elektrostatische Separationsvorrichtung F im Flugkorridor mit Stoffteilchenzählgeräten für die elektrostatisch beeinflußten Stoffteilchen und die Auf­ nahmebehälter H1, H2 mit auf die Oberfläche der Fraktionen gerichteten Sensoren zur Kontrolle des Reinheitsgrades des momentanen Separationsergebnisses ausgestattet. Diese Sensoren senden Infrarot-Licht aus und empfangen automatisch die von den Ober­ flächen der Kunststofffraktionen emittierten Reflexionsspektren. Diese Spektren werden mit Standardspektren für charakteristische technisch reine Separationsergebnisse vergli­ chen. Abweichungen davon bedeuten eine Verschlechterung des Separationsergebnisses. Die Meßergebnisse werden in dem Software-Separationsprogramm steuerungstechnisch umgesetzt. Die Anlage kann daher automatisch oder halbautomatisch mit optimalen Se­ parationsergebnissen betrieben werden.
Die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte und beschriebene Dosiervorrichtung C ist vor­ zugsweise schachtförmig ausgeführt und mit einem Vibrationsförderer kombiniert. Die triboelektrischen Aufladungsvorrichtungen D gemäß den Fig. 4 bis 7 ermöglichen mit den dort dargestellten und beschriebenen Schlag-Stoßantrieben die Einstellung der erfor­ derlichen Frequenzen und Amplitudenhöhen, um durch häufige harte Schläge und Stöße kombiniert mit gegenseitiger Reibung die benötigte triboelektrische Aufladung der Stoffteilchen mit großen Ladungsdifferenzen gemäß den triboelektrischen Aufladungsstu­ fen TA1 oder zumindest gemäß TA2 zu erzielen.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Separationsergebnis von der Beschaffenheit der wie­ deraufzubereitenden Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe und den zahlreichen Verfah­ rensparametern, die von der Dosierung bis zur elektrostatischen Separation der Stoffteil­ chen reichen, abhängig. Deshalb werden die triboelektrischen Verfahrensparameter in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der wiederaufzubereitenden Nichtleiter, insbeson­ dere Kunststoffe, betriebsmäßig festgehalten und darauf aufbauend optimiert. Außerdem werden die dabei einzuhaltenden elektrostatischen Parameter bezüglich des Abstandes der Separationsvorrichtung zum Umlenkbereich des abförderseitigen Bandförderers, der Polung und Stärke des von der Elektrode der elektrostatischen Separationsvorrichtung aufzubauenden elektrostatischen Feldes betriebsmäßig erfaßt. Die dabei einzuhaltenden Transportgeschwindigkeiten des Förderbandes des Bandförderers sowie die dabei einzu­ haltende Winkelstellung der Lenkvorrichtung stellen weitere zu berücksichtigende Ver­ fahrensparameter dar, welche der Erzielung optimaler Separationsergebnisse dienen. Die Materialdurchsatzgeschwindigkeit orientiert sich an der Erzeugung optimaler Separati­ onsergebnisse.
Die triboelektrische Aufladungsvorrichtung D kann als Wechselvorrichtung mit verschie­ denen Innenauskleidungen ausgeführt sein. In diesem Falle stehen für die Separation un­ terschiedlich zusammengesetzter Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe, mehrere tribo­ elektrische Aufladungsvorrichtungen D zur Verfügung, bei denen die Prallflächen der Prallplatten aus Kunststoffen mit gleicher chemischer oder unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung oder anderen Werkstoffpaarungen wie Metall-Kunststoff oder Metall- Metall bestehen können. Die Elektrode der elektrostatischen Separationsvorrichtung ist in bezug auf das triboelektrische Aufladungsergebnis der Stoffteilchen umpolbar.
Die Erfindung erlaubt eine automatische oder halbautomatische Separation von Nichtlei­ tergemischen, insbesondere Kunststoffgemischen. Die einzelnen, auf das Wiederaufberei­ tungsgut abgestimmten Verfahrensparameter werden in einem Software-Programm zu­ sammengefaßt, gemäß dem die gesamte Anlage rechnergesteuert betrieben werden kann. Mit der Erfindung sind optimale Separationsergebnisse, d. h. weitgehend reine Nichtlei­ terfraktionen, insbesondere Kunststoffraktionen, erzielbar. Damit wird ein wesentlicher Beitrag für den Umweltschutz durch Rückgewinnung der in dem Industrie- und Haus­ haltsmüll vorhandenen Wertstoffe geleistet.

Claims (33)

1. Verfahren zur triboelektrischen Aufladung und anschließenden elektrostatischen Tren­ nung von unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Stoffgemischen aus Nichtleitern,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wiederaufzubereitenden unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Nichtleiter zunächst konditioniert und dabei in Teilchenform übergeführt werden,
die konditionierten Nichtleiterteilchen zwischen zwei gleichmäßig beabstandeten Prallflä­ chen einer intensiven Schlag-Stoßbeanspruchung in Verbindung mit Reibungsbeanspru­ chung ausgesetzt und dabei triboelektrisch teils positiv und teils negativ aufgeladen wer­ den,
die unterschiedlich triboelektrisch aufgeladenen Nichtleiterteilchen einem elektrostati­ schen Feld ausgesetzt und dabei separiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die konditionierten Nichtleiterteilchen dosiert zwischen die beiden Prallflächen eingebracht werden,
  • b) die Frequenz und die Amplitudenhöhe, welche die Häufigkeit und Intensität der Schlag-Stoßbeanspruchung der konditionierten Nichtleiterteilchen zwischen den beiden Prallflächen bestimmen, auf die chemische Zusammensetzung der wiederaufzubereiten­ den Nichtleiter abgestimmt wird,
  • c) die Innenauskleidung der Prallflächen auf die chemische Zusammensetzung der wie­ deraufzubereitenden Nichtleiter abgestimmt wird,
  • d) die zwischen den beiden Prallflächen befindlichen Nichtleiterteilchen gemäß den Maßnahmen (a) bis (c) der Schlag-, Stoß- und Reibungsbeanspruchung ausgesetzt und dabei triboelektrisch mit einer großen Ladungsdifferenz teils stark positiv und teils stark negativ aufgeladen werden,
  • e) die Nichtleiterteilchen mit starker positiver Aufladung (+) Q und die Nichtleiterteil­ chen mit starker negativer Aufladung (-) Q einem hinsichtlich Polung und Feldstärke einstellbaren elektrostatischen Feld (+) Q oder (-) Q ausgesetzt werden, und
  • f) die mit großer Ladungsdifferenz aufgeladenen Nichtleiterteilchen über einen elektro­ statisch einstellbaren Flugkorridor in Kombination mit einer Weichenstellung separiert werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Verfahrensparameter auf die unterschiedlich chemisch zusammengesetzten Nichtleiter abgestimmt und in einem Software-Separationsprogramm zusammengefaßt werden, wonach die Stoffgemische automatisch oder halbautomatisch separiert werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich chemisch zusammengesetzte Kunststoffe nach den Ansprüchen 1 bis 3 separiert werden.
5. Anlage zur triboelektrischen Aufladung und elektrostatischen Separation dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (A) mindestens eine Konditionierungsvorrichtung (B) für mindestens zwei wiederaufzubereitende Nichtleiter, insbesondere Kunststoffe, eine Dosiervorrichtung (C) für das konditionierte Stoffgemisch, mindestens eine triboelektrische Aufladungsvorrich­ tung (D), mindestens eine Transportvorrichtung (E), mindestens eine elektrostatische Separationsvorrichtung (F) mit einer bogenförmigen Elektrode, mindestens eine Lenk­ vorrichtung (G), mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (H1, H2), sowie mindestens eine gegen das Untertrum der Transportvorrichtung (E) gerichtete Abstreifvorrichtung (I) umfaßt.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierungsvorrichtung (B) mindestens eine Reinigungsvorrichtung (B1), eine Entfettungsvorrichtung (B2), eine Entlackierungsvorrichtung (B3), eine Trocknungsvor­ richtung (B4) sowie eine Vorzerkleinerungsvorrichtung (B5) und/oder Nachzerkleine­ rungsvorrichtung (B6) umfaßt.
7. Anlage nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und/oder Nachzerkleinerungsvorrichtungen (B5, B6) als Schlag-, Hammer- oder Schneidmühlen ausgeführt sind.
8. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierungsvorrichtungen (B1 bis B6) mit Transportvorrichtungen (E) wie För­ derbänder, Becherwerke und/oder Vibrationsförderern verbunden sind.
9. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (C) ein Zellenrad oder eine Schütte mit einstellbarer Aufgabeöff­ nung umfaßt,
10. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationsförderer oberhalb der Dosiervorrichtung (C) angeordnet ist.
11. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die triboelektrische Aufladungsvorrichtung (D) eine obere und eine untere Prallplatte umfaßt, die übereinander parallel beabstandet angeordnet sind, wobei der Abstand (h) zwischen den beiden Prallplatten einstellbar ist,
die beiden Prallplatten materialaufgabeseitig mit einer übereinander verschiebbaren Rückwand und an den beiden Längsseiten mit übereinander verschiebbaren Seitenwän­ den ausgestattet sind,
an der oberen oder unteren Prallplatte materialaufgabeseitig eine Gelenkverbindung vor­ gesehen ist,
die untere Prallplatte mit einem Schlag-Stoß-Antrieb in getakteter Verbindung steht, der auf die konditionierten Stoffteilchen eine Schlag-Stoßbeanspruchung ausübt,
eine Transportvorrichtung (E) abförderseitig unterhalb der triboelektrischen Aufladungs­ vorrichtung (D) angeordnet ist,
eine elektrostatische Separationsvorrichtung (F), die eine bogenförmige Elektrode auf­ weist, im Umlenkbereich der Transportvorrichtung (E) einstellbar beabstandet angeord­ net ist,
mindestens eine Lenkvorrichtung (G) unterhalb des Umlenkbereiches der Transportvor­ richtung (E) angeordnet ist,
mindestens zwei Aufnahmevorrichtungen (H1, H2) unterhalb der Lenkvorrichtung (G) angeordnet sind, und
eine Abstreifvorrichtung (I) gegen das Untertrum der Transportvorrichtung (E) gerichtet ist.
12. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (E) als Bandförderer ausgeführt ist, dessen Förderband aus Kunststoff besteht.
13. Anlage nach den Ansprüchen 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband der als Bandförderer ausgeführten Transportvorrichtung (E) aus elek­ trisch leitfähigem Kunststoff oder Metall besteht.
14. Vorrichtung zur triboelektrischen Aufladung der Stoffteilchen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die triboelektrische Aufladungsvorrichtung (D) eine obere Prallplatte (1, 21, 41, 61) und eine untere Prallplatte (2, 22, 42, 62) umfaßt,
beide Prallplatten (1, 21, 41, 61) und (2, 22, 42, 62) materialaufgabeseitig mit einer Rückwand und längsseitig mit gegenüberliegenden Seitenwänden (10, 28, 66; 11, 29, 49, 67) teilverschließbar sind,
eine Gelenkverbindung (5, 25, 45, 65) an der Außenseite der oberen oder unteren Prall­ platte (1, 21, 41, 61) oder (2, 22, 42, 62) vorgesehen ist,
eine Kontaktplatte (6, 26, 46) an der Außenseite der oberen oder unteren Prallplatte (2, 22, 42, 62) vorgesehen ist, und
die Kontaktplatte (6, 26, 46) mit einem Schlag-Stoßantrieb (7, 93) in getakteter Verbin­ dung steht, der auf die konditionierten Stoffteilchen eine Schlag-, Stoß- und Reibungsbe­ handlung ausübt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Prallplatte (1, 21, 41, 61) materialaustragsseitig etwas länger ausgeführt ist und eine nach unten gerichtete Abwinkelung (13, 31, 51, 69) aufweist, und die untere Prall­ platte (2, 22, 42, 62) materialautragsseitig etwas kürzer ausgeführt ist und ebenfalls eine nach unten gerichtete Abwinkelung (14, 32, 52, 70) aufweist, und die beiden Abwinke­ lungen (13, 31, 51, 69; 14, 32, 52, 70) einen Aufgabespalt (15, 33, 53, 71) bilden.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Prallplatten (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) gegenüber der Horizontalen durch endseitiges Anheben oder Absenken über die Gelenkverbindung (5, 25, 45, 65) ver­ schwenkbar sind.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Prallplatten (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) rückseitig mit einer übereinander verschiebbaren Rückwand (12, 30, 50, 68) und längsseitig mit übereinander verschiebba­ ren Seitenwänden (10, 28, 48, 66; 11, 29, 49, 67) ausgestattet sind, und die beiden Prallplatten (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) einschließlich der übereinander ver­ schiebbaren Rückwand (12, 30, 50, 68) und der übereinander verschiebbaren Seitenwän­ de (10, 28, 48, 66; 11, 29, 49, 67) von einer Verstellvorrichtung (16, 34, 54, 72) zur Veränderung des Abstandes (h) zwischen den beiden Prallplatten (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) umfaßt sind.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Prallplatte (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) innenseitig eine Schicht (3, 23, 43, 63) aus Leitern und/oder Halbleitern aufweisen.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Prallplatte (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) innenseitig eine Schicht (3, 23, 43, 63) aufweist, die aus Leitern mit Kunststoff/Kunststoff, Metall/Kunststoff; Me­ tall/Metall, Glas/Glas, Glas/Keramik, Glas/Kunststoff, Glas/Metall, Keramik/Keramik, Keramik/Kunststoff oder Keramik/Metall besteht.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Prallplatte (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) innenseitig jeweils eine Schicht (3, 23, 43, 63) aus elektrisch leitfähigem Kunststoff aufweist.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Ausübung einer Schlag-, Stoß- und Reibungsbehandlung auf die tribo­ elektrisch aufzuladenden Stoffteilchen ein Nockenantrieb (8) ist.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Ausübung einer Schlag-, Stoß- und Reibungsbehandlung auf die tribo­ elektrisch aufzuladenden Stoffteilchen ein Exzenterantrieb (20) ist.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Ausübung einer Schlag-, Stoß- und Reibungsbehandlung auf die tribo­ elektrisch aufzuladenden Stoffteilchen ein elektromagnetischer oder pneumatischer Stö­ ßelantrieb (40) ist.
24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Ausübung einer Schlag-, Stoß- und Reibungsbehandlung auf die tribo­ elektrisch aufzuladenden Stoffteilchen ein Unwuchtmotor (60) ist.
25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die triboelektrische Aufladungsvorrichtung (D) als Wechselvorrichtung ausgeführt ist, die mit unterschiedlichen, konstanten Abständen (h) zwischen den beiden Prallplatten (1, 21, 41, 61; 2, 22, 42, 62) ausgestattet ist.
26. Vorrichtung zur elektrostatischen Separation der triboelektrisch aufgeladenen Stoff­ teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Separationsvorrichtung (F) eine mit einem in der Drehzahl einstellba­ ren Motor (110) angetriebene Trommel (100) und eine in der Trommel (100) stationär angeordnete bogensegmentförmige Elektrode (101) umfaßt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (100) einen Mantel (102) aus Kunststoff aufweist sowie mit Absaug- und/oder Abstreifvorrichtungen (107) und/oder (108) ausgerüstet ist, die gegen den Mantel (102) gerichtet sind.
28. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (104) einen Mantel (102) aus Metall aufweist sowie mit isolierten oder mit einem aus Isolatorwerkstoff bestehenden Absaug- und/oder Ab­ streifvorrichtungen (107) und/oder (108) ausgerüstet ist, die gegen den Mantel (102) gerichtet sind.
29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (100) einen Durchmesser (R) aufweist, der etwas größer ist als der Radius r der bogenförmigen Elektrode (101).
30. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Separationsvorrichtung (F) in einem einstellbaren Abstand (t) im Bereich der abförderseitigen Umlenkrolle (103) des Bandförderers (104) angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Elektrode (101) als konvexe Platte ausgeführt ist und mit einer umpol­ baren Hochspannungsquelle (105) verbunden ist.
32. Vorrichtungsanordnung für die triboelektrische Aufladung und elektrostatische Sepa­ ration der Stoffteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine schachtförmige Dosiervorrichtung (80), eine darunter angeordnete triboelektrische Aufladungsvorrichtung (82), ein darunter angeordneter Bandförderer (83), eine oberhalb des abförderseitigen im Umlenkbereich (84) des Bandförderers (83) beabstandet ange­ ordnete, trommelförmige elektrostatische Separationsvorrichtung (85) mit Elektrode (86), gegen den Mantel der trommelförmigen Separationsvorrichtung (85) gerichtete Absaug- und/oder Abstreifvorrichtungen (95), mindestens eine im Umlenkbereich (84) beabstandet angeordnete Lenkvorrichtung (87), mindestens zwei darunter angeordnete Aufnahmevorrichtungen (88) und (89) für die einzelnen Stofffraktionen, sowie minde­ stens eine gegen das Untertrum (90) des Förderbandes (91) des Bandförderers (83) ge­ richtete Abstreifvorrichtung (92) vorgesehen sind.
33. Vorrichtungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (C) aufgabeseitig mit nicht dargestellten Korngrößen- und Men­ genmeßgeräten, die triboelektrische Aufladungsvorrichtung (D) austragsseitig mit Aufla­ dungsmeßgeräten, die elektrostatische Separationsvorrichtung (F) im Flugkorridor mit Stoffteilchenzählgeräten für die elektrostatisch beeinflußten Stoffteilchen und die Auf­ nahmebehälter (H1, H2) mit auf die Oberfläche der Fraktionen gerichteten Sensoren zur Kontrolle des Reinheitsgrades des Separationsergebnisses ausgestattet sind.
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