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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kratzerfördervorrichtung
zur Förderung von Material aus einem Kratzertank, insbesondere
zur Förderung von in Flüssigkeiten sedimentierten
Feststoffen, wie etwa Schlamm bestehend aus Metallabrieb und Flüssigkeit.
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STAND DER TECHNIK
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Für
den Transport oder die Entsorgung diverser Materialien werden diese
oftmals mit Hilfe von Förderbandvorrichtungen aus einem
Tank oder Behälter heraus transportiert und anschließend
weiter verarbeitet oder vernichtet. Hierfür sind Kratzerfördervorrichtungen
bekannt, die Material aus Kratzertanks transportieren, indem an
Förderbändern befestigte Schieber oder Kratzer
das Material entlang einer Wand des Kratzertanks herausschieben,
bzw. -kratzen. Solche Kratzertanks werden insbesondere für Feststoffe,
welche in Flüssigkeit sedimentiert sind, verwendet. Derartiges
Material entsteht z. B. als Abriebschlamm, wie er beim Nassschleifen
oder -fräsen entsteht, oder als Schlacke anderer Herkunft.
Dabei ist der Kratzertank beispielsweise mit Kühlflüssigkeit gefüllt,
in der der Metallabrieb sedimentiert. Bei der Förderung
des Abriebschlamms wird zwangläufig eine große
Menge an Flüssigkeit mitgefördert. Je feiner das
Fördergut ist, umso mehr Flüssigkeit bleibt in dem
Fördergut haften, auch wenn es aus dem Schlamm herausgehoben
wird.
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Das
mit Flüssigkeit verunreinigte Material, insbesondere derart
verunreinigter Metallabrieb, kann nur schwer weiterverarbeitet oder
entsorgt werden, obwohl es sich oftmals um wertvolle Rohstoffe handelt.
Zudem ist das Material auf Grund der gespeicherten Flüssigkeit
sehr schwer. Je nasser das Material ist, umso geringer ist der Verkaufswert
und umso höher sind die Entsorgungskosten.
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In
den Kratzertanks ist daher beim Transport des Materials eine Abtropfstrecke
vorgesehen, entlang derer das Material aus der Flüssigkeit
im Tank heraus bis zu einem Auslass aus dem Tank gefördert wird.
Diese Abtropfstrecke ist jedoch meist zu kurz, um die Nässe
des Materials deutlich reduzieren zu können.
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Aus
dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die auf die Reduzierung
der Materialmasse bei der Förderung abzielen. Aus der
GB 1 261 959 A (Anmelderin:
SFM Corporation; Prioritätstag: 23.01.1969) ist beispielsweise
ein Gerät zur Abfallzerkleinerung bekannt, bei dem ein
aufwendiges Luftzirkulationssystem zur Trocknung des Abfalls vorgesehen
ist. Ferner sind Vorrichtungen bekannt, die für die Separation
von Metallmaterial aus Kühlwasser ein Magnetverfahren anwenden,
bei welchem das metallische Material durch Magnetkraft vom Kühlwasser
getrennt wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der
JP 62044511 (Anmelderin:
Kobe Steel Ltd.; Anmeldetag: 19.08.1985) gezeigt. Weiterhin ist
es aus der
GB 1 091
544 A (Erfinder: Gerardin; Prioritätstag: 15.01.1964)
bekannt, unter Zuhilfenahme von Druck das Förderband einer Müllförderanlage
zu trocknen.
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PROBLEMSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Sinnvoll
wäre es, eine Kratzerfördervorrichtung und einen
Kratzertank bereit zu stellen, welche die Weiterverwertung oder
die Entsorgung von nassen oder feuchten Materialien, wie Schlamm
oder sonstigen in Flüssigkeit sedimentierten Feststoffen, verbessern
und vereinfachen, bei der Förderung das Gewicht und/oder
das Volumen des Materials reduzieren, die Nachtrocknung des Materials
vereinfacht und kostengünstig in der Herstellung sind.
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Ferner
hat die Fachwelt einen Bedarf nach einem Verfahren, dass bei der
Förderung von nassen oder feuchten Materialien, wie Schlamm
oder sonstigen in Flüssigkeit sedimentierten Feststoffen,
gleichzeitig eine zuverlässige Reduzierung der Nässe
oder Feuchtigkeit des Materials ermöglicht und somit die Nachtrocknung
des Materials vereinfacht, die vom Material getrennte Flüssigkeit
rückführt sowie den Förderprozess nicht
unnötig verzögert oder beeinflusst.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe wird von der Erfindung
durch eine Kratzerfördervorrichtung und einen Kratzertank
nach den Ansprüchen 1 und 12 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und weitere Ausführungsbeispiele sind in
den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Eine
Kratzerfördervorrichtung zur Förderung von Material
aus einem Behälter, insbesondere einem Kratzertank, nach
der vorliegenden Erfindung umfasst ein umlaufendes Förderband,
das entlang wenigstens einer Innenwand des Behälters oder Kratzertanks
geführt ist und an wenigstens zwei Umlenkeinheiten umgelenkt
wird. Eine der Umlenkeinheiten ist höher gelegen ist als
die andere. Die Höhe bestimmt sich nach einer Betrachtungsweise
durch den Abstand zu dem Standplateau des Kratzertanks. Eine Umlenkeinheit
liegt somit weiter beabstandet als die andere Umlenkeinheit. An
dem Förderband sind Transportleisten vorgesehen, die zumindest
annähernd senkrecht vom Förderband abragen und
zumindest annähernd quer zur Förderrichtung des
Förderbandes verlaufen. Es gibt somit eine Förderrichtung
und eine hierzu querverlaufende Transportleistenrichtung. Die Transportleiste
wird über ihre Breite in Förderrichtung bewegt.
Das Material wird beim Umlaufen des Förderbandes mittels
der Transportleisten in Förderrichtung zur höheren
Umlenkeinheit gefördert. Erfindungsgemäß weist
die Kratzerfördervorrichtung eine Pressvorrichtung mit
einem Pressstempel auf, die im Bereich der oberen Umlenkeinheit
angeordnet ist, wobei der Pressstempel gegenüber den Transportleisten
vorgesehen ist und in und entgegen der Förderrichtung beweglich
ist.
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Vorzugsweise
ist eine erste Umlenkeinheit an einem im Tank unten liegenden Bereich
einer wenigstens teilweise vertikal verlaufenden Innenwand und eine
zweite Umlenkeinheit an einem im Tank oben liegenden Bereich dieser
Innenwand angeordnet, so dass das Förderband entlang einer
mehrere Transportleisten überspannenden Länge,
also einer Länge, die häufig wenigstens die Hälfte
des Standplateaus des Kratzertanks ausmacht, der Innenwand geführt
wird. Die zweite obere Umlenkeinheit ist vorzugsweise oberhalb des
im Behälter befindlichen Materials bei einem Auslass des
Behälters oder Tanks angeordnet, der sich an die Innenwand
anschließt oder in dieser vorgesehen ist. Die obere Umlenkeinheit
kann auch außerhalb des Behälters angeordnet sein.
Grundsätzlich können auch mehr als zwei Umlenkeinheiten
vorgesehen werden. Beispielsweise können drei Umlenkeinheiten
verwendet werden, wobei eine untere Umlenkeinheit an einem Übergang
einer wenigstens teilweise vertikal verlaufenden Innenwand und einer
Bodenwand und eine dritte Umlenkeinheit an einem dem Übergang
gegenüberliegenden Bereich der Bodenwand angeordnet sein
kann. Das Förderband wird somit zunächst entlang
der Bodenwand und anschließend entlang der wenigstens teilweise
vertikal verlaufenden Innenwand geführt.
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Die
Umlenkeinheiten können beispielsweise von Walzen gebildet
werden, über deren gesamte Länge oder nur einem
Teil davon das Förderband geführt wird. Die Umlenkeinheiten
können aber auch durch Zahnradeinheiten vorgesehen sein,
die beispielsweise an den äußeren Rändern
des Förderbandes angreifen. Andere Einrichtungen für
die Umlenkeinheiten sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das
Förderband kann als flächiges Band, z. B. aus
Gewebe oder Kunststoff, oder als Kettenfläche oder Kettenstränge
vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass das Förderband
zwei beabstandete Umlaufbänder aufweist, zwischen welchen
die Transportleisten angeordnet sind und die den Abstand der Umlaufbänder
bestimmen. Besonders bevorzugt sind Fördereinrichtungen,
die mit Ketten arbeiten. Die Ketten haben häufig Glieder
mit einer gewissen Größe, wie zum Beispiel 1-Zoll,
2-Zoll oder 3-Zoll.
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Die
Transportleisten können z. B. als einfache Schienen oder
als gewinkelte Leisten vorgesehen sein. Die Transportleisten können
auch schaufelartig ausgebildet sein, z. B. indem die von dem Förderband
abragende Leistenfläche in Richtung der Förderrichtung
gebogen ist. Entlang dem Förderband sind die Transportleisten
vorzugsweise in regelmäßigen Abständen
hintereinander entlang der Förderrichtung angeordnet. Es
können aber auch unregelmäßige Abstände
oder Gruppen von Transportleisten gewählt werden. Die Transportleisten
können vorzugsweise die Innenwand des Behälters
berühren, so dass sie bei einer Förderbewegung
des Förderbands entlang der Innenwand kratzen und das an
der Wand befindliche Material mitnehmen. Die Transportleisten ziehen
so zu sagen die Sedimente entlang der ihnen gegenüberliegenden
Wand entlang und fördern diese weg.
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Das
Förderband der Kratzerfördervorrichtung kann mittels üblicher
Antriebseinheiten angetrieben werden. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit
an eine der Umlenkeinheiten gekoppelt, so dass das Förderband über
diese Umlenkeinheit auch angetrieben wird. Vorzugsweise wird hierfür
die obere Umlenkeinheit verwendet, die vorzugweise oberhalb des
im Behälter befindlichen Materials angeordnet ist.
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Das
in dem Behälter vorhandene Materialist häufig
eine flüssige Lösung mit Metallresten. In dem Kratzertank
wirkt eine natürliche Dichteverteilung. Die Bestandteile
mit der höheren Dichte befinden sich im bodennahen Bereich
und werden daher als erstes durch das Förderband ausgefördert.
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Die
Pressvorrichtung mit dem Pressstempel dient zum Komprimieren, bzw.
Auspressen, des Materials, das beim Fördern an den Transportleisten
anliegt und von diesen mitbewegt wird. Der einer Transportleiste
gegenüberliegende Pressstempel kann hierfür in
einer Ruheposition sein und die Transportleiste wird von dem Förderband
gegen den Pressstempel bewegt. Das von der Transportleiste mitgeführte
Material wird dabei zwischen Pressstempel und Transportleiste komprimiert,
so dass im Material befindliche Flüssigkeit herausgepresst
wird. Vorzugsweise ist jedoch die Transportleiste beim Kompressionsvorgang
in Ruhe, beispielsweise bei einer schrittweisen oder getakteten
Förderbewegung des Förderbandes, und der Pressstempel
wird entgegen der Förderrichtung auf die Transportleiste
zu bewegt, um das dazwischen liegende Material zu komprimieren.
Nach dem Komprimieren wird der Presstempel in der Förderrichtung
von der Transportleiste entfernt und das Förderband kann
weiter in Förderrichtung fahren, um das ausgepresste Material
durch den Auslass im Behälter auszuwerfen. Vorzugsweise
ist die Pressvorrichtung derart relativ zum Förderband angeordnet,
dass der Pressstempel gegenüber einer Transportleiste zu
liegen kommt, während die vorhergehende Transportleiste
des Förderbandes bereits mittels der Umlenkeinheit aus
der Förderebene herausbewegt wurde. Der Pressstempel ist
von einer Pressposition, in der er entgegen der Förderrichtung in
Richtung der Transportleiste vorgeschoben ist, und einer Rückzugsposition,
in der er in der Förderrichtung zurückgezogen
ist und die Transportleiste freigibt, beweglich. In der Rückzugsposition
des Pressstempels kann die Transportleiste den Pressstempel passieren
und von der Umlenkeinheit aus der Förderebene bewegt werden,
nachdem das Material durch Auslass befördert wurde.
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Der
Pressstempel dient zusammen mit einem Widerlager, das zum Beispiel
durch eine Förderleiste gebildet wird, zur Kompaktierung
der Reststoffe, wie Metallreste. Bei der Kompaktierung wird vorhandene
Flüssigkeit ausgepresst. Die ausgepresste Flüssigkeit
fällt in den Tank zurück.
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Mit
einer Kratzerfördervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
kann das zu fördernde Material effizient und zuverlässig
komprimiert und ausgepresst werden. Insbesondere bei Feststoffpartikeln, die
ein hohes Maß an Flüssigkeit mit sich führen,
reduziert die erfindungsgemäße Kratzerfördervorrichtung
das Restgewicht und das Restvolumen des Materials. Dies resultiert
in einer Reduktion von zu entsorgenden Stoffen, so dass eine umweltfreundliche und
wirtschaftliche Entsorgung möglich ist. Ferner wird der
Reinheitsgrad des Materials erhöht und somit die Weiterverarbeitung
des Materials wirtschaftlich interessant.
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Weitergehende
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind den nachfolgenden Darstellungen
zu entnehmen.
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Bei
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist
die Kratzerfördervorrichtung eine Steuereinheit zur schrittweisen,
bzw. getakteten, Förderung des Materials auf. Das Förderband
wir durch die Steuerung abwechselnd in einen Transport-Modus, in
dem es in Förderrichtung bewegt wird, und einen Ruhe-Modus,
in der das Förderband still steht, versetzt. Die Steuereinheit
kann eine rein mechanische Steuerung der Modi des Förderbandes
vorsehen. Es ist aber auch möglich eine elektrische Steuerung
einzusetzen. Ferner ist eine Steuereinheit zum Wechseln der Bewegungsrichtung
des Pressstempels vorgesehen, durch die der Pressstempel abwechselnd
in einen Vorwärts-Modus entgegen der Transportrichtung
und einen Rückwärts-Modus in Transportrichtung
versetzt wird. Vorzugsweise wird hierfür die gleiche Steuereinheit
wie zur Steuerung des Förderbandes verwendet. Zur Steuerung
können auch Initiatoren verwendet werden, welche die Position
einer Transportleiste bestimmen und die Bewegung des Pressstempels
an die Position anpassen.
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Zum
Komprimieren des von einer Transportleiste mitgeführten
Materials ist es zum einen möglich, dass der Pressstempel
im Vorwärts-Modus ist, wenn das Förderband im
Ruhe-Modus ist, und anschließend der Pressstempel im Rückwärts-Modus ist,
wenn das Förderband im Transport-Modus ist, um das komprimierte
Material auszuwerfen. Zum anderen kann der Pressstempel in der Pressposition
in Ruhe sein, wenn das Förderband im Transport-Modus ist,
und anschließend in der Rückzugsposition die Transportleiste
passieren lassen. Die Bewegungen des Pressstempels und des Förderbandes
mit den Transportleisten sind derart auf einander abstimmbar, dass
ein optimales Auspressen des Materials gewährleistet werden
kann. Insbesondere ist es hilfreich, die Pressvorrichtung mechanisch
an die Umlenkeinheit oder die Antriebseinheit für das Förderband,
bzw. die Transportleisten, zu koppeln.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden
das Förderband, wenigstens eine Kratzertankwand, eine Transportleiste
und der Pressstempel ein verkleinerbares Kompressionsvolumen, auch
als Pressraum bezeichnet, zwischen sich aus. Das zu komprimierende
Material wird somit zumindest an vier Seiten eingegrenzt, so dass
es einer Pressbewegung des Pressstempels nicht ausweichen kann.
Der Pressstempel ist dabei zwischen das Förderband und
die Kratzertankwand hinein beweglich.
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Der
Pressstempel kann wenigstens einen in Richtung der Transportleisten
abragenden Abstandshalter aufweist. Bei einer Bewegung des Pressstempel
auf die Transportleiste zu wird dieser gestoppt, sobald der Abstandshalter
gegen die Transportleiste stößt. Der Abstandhalter
und die Transportleiste wirken somit als Anschlag und Gegenanschlag.
Damit kann ein Mindestvolumen zwischen Pressstempel und Transportleiste
begrenzt werden, dass auch zur Formgebung des komprimierten Materials
dienen kann. Es bildet sich nach einem weiteren Aspekt eine Pressform
aus Pressstempel und Oberfläche einer Förderleiste
aus.
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Die
Pressvorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Linearführung
zur Führung des Pressstempels. Die Linearführung
kann z. B. durch einen pneumatischen oder mechanischen Linearantrieb
gegeben sein. Als mechanische Antriebe können beispielsweise
Zahnradgetriebe, Riemengetriebe, Kettengetriebe, Gelenkgetriebe
oder Kombinationen daraus verwendet werden. Wie oben dargelegt, ist
es dabei vorteilhaft, den Antrieb der Pressvorrichtung mit dem Antrieb
des Förderbandes, bzw. der Transportleisten, zu koppeln.
Dadurch können die Bewegungen von Pressstempel und Transportleiste auf
einander abgestimmt werden.
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Ferner
ist es möglich, dass der Pressstempel senkrecht zur Förderrichtung
entlang dem Förderband oder von diesem weg beweglich ist.
Hierfür kann der Pressstempel z. B. schwenkbar ausgebildet sein,
so dass er zum Einen mittels des Linearantriebs in und entgegen
der Förderrichtung beweglich ist und zum Anderen auch um
einen Drehpunkt, z. B. an der Aufhängung am Antrieb, drehbar
ist. Durch diese seitliche Bewegung kann der Pressstempel das Ablösen
des gepressten Materials vom Förderband unterstützen.
Bei einer Bewegung entlang des Förderbandes aber senkrecht
zur Förderrichtung, kann der Pressstempel das Material
seitlich vom Förderband schieben. Bei einer Bewegung senkrecht
zum Förderband und zur Förderrichtung kann das
Material mittels des Pressstempels vom Förderband abgehoben
werden. Hierbei kann z. B. eine senkrecht von der Pressstempelfläche
abragende Schiene oder auch der Abstandshalter unter das Material
greifen und dieses vom Förderband abheben.
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Der
Bewegungsweg des Förderbandes gibt die Bewegung der Förderleiste
vor. Wird das Förderband so geführt, dass die
Förderleiste eine relative Querbewegung zu dem Pressstempel
durchführt, so kann die Querbewegung zum Auswurf des Pressguts genutzt
werden. In einer Ausgestaltung wird der Verfahrweg des Pressstempels
auf die Umlenkbewegung des Förderbandes abgestimmt. Der
Pressstempel kann eine Position einnehmen, vor der die Förderleiste
eine Querbewegung durchführt.
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Nach
der vorliegenden Erfindung ist weiter ein Kratzertank mit einer
oben beschriebenen Kratzerfördervorrichtung vorgesehen,
wobei die obere Umlenkeinheit für das Förderband
derart im Bereich eines Auslasses oder einer Abwurfkante des Kratzertanks
angeordnet ist, dass die Transportleisten bei Förderung
von Material an den Auslass, bzw. die Abwurfkante, anschließen.
Vorzugsweise weist der Kratzertank eine schräge Innenwand
auf, entlang derer das Förderband verläuft, wobei
der Auslass oder die Abwurfkante am oberen Ende der schrägen Wand
vorgesehen ist.
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Der
Kratzertank nimmt das zu fördernde Material, insbesondere
in Flüssigkeiten sedimentierte Feststoffe, wie Metallabrieb,
der in Kühlflüssigkeit sedimentiert ist, in sich
auf. Das Förderband der Kratzerfördervorrichtung
erstreckt sich vorzugsweise vom Boden des Kratzertanks bis zur Abwurfkante oder
zumindest kurz über die Abwurfkante hinaus. Dabei verläuft
das Förderband größtenteils innerhalb des
Materials und taucht erst im oberen Bereich des Kratzertanks aus
diesem heraus.
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Der
Kratzertank kann einen Auffangbehälter für aus
dem Material gepresste Flüssigkeit vorsehen. Die Flüssigkeit
kann mittels einer Rückführleitung z. B. in den
Kratzertank zurückgeführt werden oder auch erneut
z. B. zur Kühlung bei Metallbearbeitungen verwendet werden.
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Bei
der Ausführung des Förderverfahrens wird die Kratzerfördervorrichtung
mittels der Antriebseinheit angetrieben, so dass sich das Förderband
umlaufend um die Umlenkeinheiten durch das Material im Kratzertank
bewegt. Dabei erfassen die Transportleisten das zu fördernde
Material und nehmen es in Förderrichtung mit, so dass es
in Richtung des Auslasses, bzw. der Abwurfkante, bewegt wird. Vorzugsweise
wird das Förderband über den Boden des Kratzertanks
geführt, da dort die Feststoffpartikel sedimentieren und
konzentriert vorhanden sind. Mittels der Transportleisten wird das
konzentrierte Material zwischen das Förderband und die
Kratzertankwand geschaufelt bzw. geschoben und bis zur oberen Umlenkeinheit
und dem Auslass transportiert. Sobald eine Transportleiste unmittelbar
dem Pressstempel der Pressvorrichtung gegenüberliegt, werden
Pressstempel und Transportleiste aufeinander zu bewegt, während
das Material zumindest vom Förderband gehalten wird. Durch
diese Bewegung wird das Material zwischen Pressstempel und Transportleiste
komprimiert und Flüssigkeit herausgepresst. Anschließend
wird der Pressstempel entgegen der Förderrichtung bewegt,
so dass durch Weitertransport mit dem Förderband das komprimierte Material
durch den Auslass oder die Abwurfkante aus dem Kratzertank herausgefördert
werden kann.
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Wie
oben beschrieben ist es dabei möglich, dass das Förderband
schrittweise bewegt wird, so dass eine Kompression erfolgen kann,
wenn das Förderband still steht. Eine solche Taktung kann
z. B. einen Stillstand des Förderbandes über mehrere
Sekunden oder sogar Minuten vorsehen. Die Taktzeiten sind dabei
u. a. von dem zu fördernden Material abhängig.
Es verbleibt daher beim Stillstand des Förderbandes ausreichend
Zeit, die Presskraft über den Pressstempel auf das Material
auf zu bringen. Die Presskraft wird dabei vorteilhaft geringer gewählt,
als die Kraft, die zum Antrieb des Förderbandes notwendig
ist. Die Transportleisten werden daher durch die Presskraft nicht
unnötig beansprucht.
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Das
gepresste Fördergut, das nach dem Pressvorgang in einem
kompaktierten Zustand vorliegt, wird als Pressgut ausgeworfen bzw.
fällt aus dem Kratzertank. Das Pressgut lässt
sich aufgrund seines Restfeuchtegehalts wieder vorteilhaft recyclen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand
der Zeichnungen dargestellt, die lediglich zur Erläuterung
dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. Aus den Zeichnungen
offenbar werdende Merkmale der Erfindung sollen einzeln und in jeder
Kombination als zur Offenbarung der Erfindung gehörend
betrachtet werden. In den Zeichnungen zeigen:
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1 Kratzertank
nach der vorliegenden Erfindung mit einer Kratzerfördervorrichtung,
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2 schematischer
Teillängsschnitt eines Kratzertanks mit Pressstempel und
Transportleiste,
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3 Detailansicht
einer Kratzerfördervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
mit einem Umschlingungstrieb wie einem Riemengetriebe,
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4 Detailansicht
einer Kratzerfördervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
mit einem Zahnradgetriebe,
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5 Ausschnitt
einer Kratzerfördervorrichtung mit Pressstempel,
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5a Ausschnitt
einer weiteren Kratzerfördervorrichtung mit Pressstempel,
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6 schematische
Darstellung der Bewegung eines Pressstempels, und
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7 schematische Darstellung der Bewegung
einer weiteren Ausführungsform eines Pressstempels.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 ist
ein Kratzertank 1 mit einer Kratzerfördervorrichtung 2 nach
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Kratzertank 1 weist
ein Reservoir 3 und eine Aufnahme 4 für
Kühlflüssigkeit auf. Im Reservoir 3 wird
ein zu förderndes Material, wie z. B. mit Kühlflüssigkeit
versetzter Metallabrieb, eingeschwemmt oder auch (zwischen) gelagert,
wobei das Material in 1 nicht gezeigt ist. In und
aus dem Tank sind verschiedene Leitungen vorgesehen, die als Kühlflüssigkeitsleitungen 20 das
Material einschwämmen können und wieder zu verwendende Kühlflüssigkeit
zur Wiederverwendung zurückleiten. Der Kratzertank 1 weist
ferner eine schräge Innenwand 5 auf, die sich
vom Boden des Kratzertanks 1 bis zu einem Auslassbereich 6 erstreckt.
Der Auslassbereich 6 weist einen Auslass mit einer Abwurfkante 7 auf.
Das Material wird mittels der Kratzerfördervorrichtung 2 bis
zur Abwurfkante 7 transportiert und kann über
die Abwurfkante 7 aus dem Kratzertank 1 heraus
befördert werden.
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Die
Kratzerfördervorrichtung 2 umfasst ein Förderband 8,
das über drei Umlenkeinheiten 9', 9'' und 9''' umlaufend
geführt ist. Das Förderband 8 verläuft
entlang dem Boden des Kratzertanks 1 von der Umlenkeinheit 9' zur
Umlenkeinheit 9'' und weiter entlang der schrägen
Innenwand 5 des Kratzertanks 1 in den Auslassbereich 5 bis
zur Umlenkeinheit 9'''. Dabei ist die Umlenkeinheit 9''' höher
gelegen als die Umlenkeinheit 9''. An dem Förderband 8 sind
mehrere Transportleisten 10 angebracht, die senkrecht vom Förderband 8 in
Richtung der Wand des Kratzertanks 1 abragen und quer zur
Förderrichtung laufen. Vorzugsweise berühren die
Transportleisten 10 die Kratzertankwand, um das Material
von der Wand abzukratzen. Das Material wird somit zwischen dem Förderband 8 der
Kratzerfördervorrichtung 2 und der Innenwand 5 des
Kratzertanks 1 mittels der Transportleisten 10 bis
zur Abwurfkante 7 transportiert. Von dort wird es über
einen Führungstrichter 23 in einen Auffangbehälter,
der nicht dargestellt ist, weitergeleitet.
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Im
Auslassbereich 6 des Kratzertanks 1 im Bereich
der oberen Umlenkeinheit 9''' ist eine Pressvorrichtung 11 angeordnet,
die in den nachfolgenden Figuren genauer erläutert wird.
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In 2 ist
der Auslassbereich 6 des Kratzertanks mit der Pressvorrichtung 11 und
der Umlenkeinheit 9''' für das Förderband 8 gezeigt.
Vom Förderband 8 steht eine Transportleiste 10 senkrecht
ab und stößt an die Innenwand 5. Die
Transportleiste 10 weist ein Winkelelement auf, das senkrecht
davon absteht und entlang des Förderbandes verläuft,
so dass die Transportleiste 10 an der Förderbandfläche abgestützt
wird. Die Transportleiste 10 ist so gestaltet, dass sie
einen Aufnahmeraum für die Spitze des Pressstempels 12 bietet.
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Die
Pressvorrichtung 11 umfasst einen Pressstempel 12,
der in und entgegen der Förderrichtung entlang dem Förderband 8 beweglich
ist. Der Pressstempel 12 weist eine Pressfläche 13 auf, die
gegenüber der Transportleiste 10 zu liegen kommt
und somit auf die Transportleiste zu und von ihr weg beweglich ist.
Das Material, das von der Transportleiste 10 herantransportiert
wird, kann von dem Pressstempel 12 komprimiert werden,
indem sich der Pressstempel 12 in Richtung der Transportleiste 10 bewegt.
Dabei ist vorzugsweise das Förderband 8 mit der
Transportleiste 10 in Ruhe und wird erst nach dem Kompressionsvorgang
wieder weiter in Förderrichtung bewegt, wie vorher beschrieben. Die
Abwurfkante 7 stellt das Ende der Anlagefläche für
das Pressgut dar.
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In 3 ist
eine erste Variante eines Antriebs für die Pressvorrichtung 21 in
Form eines Riemengetriebes als Umschlingungstrieb schematisch dargestellt.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Pressvorrichtung 21 wird
durch das Übersetzungsverhältnis zwischen Walze 14 und
Umlenkeinheit 9''' bestimmt. Dabei ist der Pressstempel 12 mit
einem Ende am Außenumfang einer Walze 14 schwenkbar angebracht,
die mittels eines Riemens 15 mit der Umlenkeinheit 9''' mechanisch
gekoppelt. Die Umlenkeinheit 9''' umfasst eine Rolle 16,
um die das Förderband 8 umgelenkt wird. Die Rolle 16 ist
entweder unmittelbar an einen Anrieb der Kratzerfördervorrichtung
gekoppelt oder wird durch das umlaufende Förderband angetrieben,
wobei die Förderrichtung durch den Pfeil 35 angedeutet
ist. Das andere Ende des Pressstempels 12, an dem sich
die Pressfläche 13 befindet, wird in einer Linearführung
gehalten.
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Eine
Drehung der Rolle 16 wird mittels des Riemens 15 auf
die Walze 14 übertragen, so dass das eine Ende
des Pressstempels 12 eine Kreisbewegung ausführt.
Diese Kreisbewegung wird mittels der Linearführung in eine
lineare Vor- und Zurückbewegen des anderen Endes des Pressstempels 12 umgesetzt.
Die Linearführung ist derart angeordnet, dass die Pressfläche 13 des
Pressstempels 12 gegenüber einer Transportleiste 10 des
Förderbands 8 zu liegen kommt und auf die Transportleiste
zu und von ihr zurück bewegt wird.
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In 4 ist
eine weitere Variante eines Antriebs für die Pressvorrichtung 21' in
Form eines Gelenkgetriebes schematisch dargestellt. Zahnräder 17 des
Gelenkgetriebes sind an einen Antrieb für das Förderband 8 gekoppelt.
Der Pressstempel 12 ist wiederum mit einem Ende am Außenumfang
einer Walze und mit dem anderen Ende in einer Linearführung
gehalten, so dass er einer Transportleiste 10 gegenüberliegt.
Durch die Kopplung des Antriebs der Pressvorrichtung mit dem Antrieb
für das Förderband 8 können
die Bewegungen der Transportleisten 10 und des Pressstempels 12 auf
einander abgestimmt werden. Der Pressstempel 13 legt aufgrund
der Anbindung der Pressvorrichtung 21' an einem der Zahnräder 17 eine
Linear- und eine rotatorische Bewegung zurück. Die sich
aus dem Gesamtbewegungsablauf ergebende Bewegung der Pressfläche 13 lässt
sich zum Ausschub des Pressgutes über die (nicht dargestellte)
Abwurfkante nutzen.
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In 5 ist
eine Ausführungsform eines Pressstempels 12 gezeigt,
bei dem von der Pressfläche 13 senkrecht ein Abstandshalter 18 in
Richtung der Transportleiste 10 abragt. Der Abstandshalter 18 dient
zur Begrenzung des Raums zwischen der Pressfläche 13 und
der Transportleiste 10. Ein Pressraum 22 wird
so gebildet. In dem Raum ist eine bereits komprimierte Materialmenge 19 angeordnet. Der
Abstandhalter verhindert ein übermäßiges
Komprimieren, wodurch sich z. B. das Material unkontrolliert verteilen
könnte.
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In 5a ist
eine Ausführungsform eines Pressstempels 12 gezeigt,
bei dem der von der Pressfläche 13 senkrecht angeordnete
Abstandhalter 18 beim Pressvorgang über die Transportleiste 10 gleitet
und somit eine Begrenzung des Pressraumes 22 gegenüber
der Pressfläche 13 und der Transportleiste 10 unabhängig
vom Restvolumen im Raum darstellt. Dies ist vor allem dann vorteilhaft,
wenn die Menge des geförderten Materials 19 je
Transportleiste 10 stark unterschiedliche Volumina aufweist. Selbst
geringe Materialmengen können so kompaktiert werden. Das
Pressgut, d. h. das Material 19, auch als Fracht bezeichnet,
wird Pressraum 22 eingefasst zwischen Pressfläche 13,
Abstandhalter 18, Transportleiste 10 und der Innenwand 5 des
Kratzertanks. Die Innenwand kann sich auch als Verlängerung
des Bodenblechs ergeben.
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In 6 ist
eine Variante einer Pressvorrichtung 11 schematisch dargestellt,
bei der der Pressstempel 12 schwenkbar ist und somit aus
der Förderrichtung heraus senkrecht vom Förderband
abgehoben werden kann. In 6 ist eine
Kompressionsstellung des Pressstempel 12 gestrichelt dargestellt. Aus
dieser Position kann der Pressstempel 12 in eine Hebeposition,
in Volllinien dargestellt, verschwenkt werden. Dabei unterstützt
der Pressstempel 12 das Auswerfen des Materials vom Förderband 8 und
aus dem Kratzertank.
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Nach 7 kann das Auswerfen des Materials 19 von
der Trägerleiste 10 durch eine relative Kreisbewegung
des Pressstempels 12 zur Transportleiste 10, auch
als Tragleiste oder Trägerleiste bezeichnet, oder umgekehrt
erfolgen. Aus einem Vergleich der 7a und 7b wird
ersichtlich, dass sich Transportleiste 10 und Pressstempel 12 durch die
umlaufende Kreisbewegung (angedeutet durch den Pfeil 30)
der Transportleiste 1 über das Förderband 8 (vgl. 3 und 4)
und die Hubbewegung des Presstempels 12 (angedeutet durch
den Pfeil 31) nach dem Pressvorgang voneinander wegbewegen, wodurch
das kompaktierte Material 19 von der Transportleiste 10 abgekratzt
wird. Die Rückhubbewegung des Presstempels 12 kann
auf verschiedene Weisen erfolgen, wie insbesondere anhand der 2–4 beschrieben.
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Beim
Einsatz der erfindungsgemäßen Kratzerfördervorrichtung 2 im
Kratzertank 1 kann die Pressvorrichtung 12 steuerungstechnisch
mit dem Fördersystem für das Material dermaßen
verbunden sein, dass kurz vor dem Ausfördern des Materials aus
dem Kratzertank 1 dieses mittels der Pressvorrichtung 11 verdichtet
wird. Bei der Verdichtung des mit einer der Transportleisten 10 geförderten
Materials wird die Restflüssigkeit, welche in dem Material mitgeführt
wird, durch Kompression ausgepresst und fließt in die Aufnahme 4 zurück.
Das in dieser Weise dehydrierte Material wird dann über
die Abwurfkante 7 in einen Sammelbehälter für
Feststoffe außerhalb des Kratzertanks 1 geleitet.
Das Volumen der Feststoffmenge wird dadurch erheblich reduziert,
was sich hinsichtlich ökologischer sowie wirtschaftlicher Aspekte
als vorteilhaft darstellt.
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Alternativ
zu der in den 3 und 4 gezeigten
mechanischen Kopplung der Pressvorrichtung an den Antrieb für
das Förderband ist es beispielsweise auch möglich,
wenigstens einen direkten Linearantrieb für die Pressvorrichtung
vorzusehen. Dieser wird dann bezüglich der Materialförderung durch
das Förderband derart synchronisiert, dass der Pressvorgang,
wegabhängig gesteuert, vor dem Ausfördern des
Materials von statten geht. Das aus dem Material ausgepresste Fluid
läuft dann bei jeder beschriebenen Ausführungsart
in die Aufnahme oder das Reservoir zurück.
-
Das
Wiedergewinnungsverfahren dient zur Gewinnung von sedimentiertem
Material. Hierzu wird ein Teil des Materials als Fördergut
von dem restlichen Material abgesondert. Das Fördergut
kann z. B. aus Metallabfällen bestehen, die mit einem Fluid
versetzt sind. Eine Menge des Förderguts wird aus dem Fluid
befördert und in einen Auffangraum, beispielsweise einen
Auffangbehälter, weiterleitet. Vor der Weiterleitung in
den Auffangraum findet ein Pressvorgang statt. Der Pressvorgang
entfernt Fluid aus dem Fördergut. Durch den Pressvorgang
wird das Fördergut wenigstens teilweise getrocknet.
-
Die
Trocknung erfolgt in Anlehnung an die zuvor dargelegten Verfahrensschritte.
Die Verfahrensschritte lassen sich in einem erfindungsgemäßen
Kratzertank realisieren. Der erfindungsgemäße Kratzertank
ist vorzugsweise mit einer Kratzerfördervorrichtung ausgestattet.
-
Die
bei vielen Kratzerfördervorrichtungen schon vorhandene
Taktung, das schrittweise Umlauffördern, wird durch einen
Pressvorgang des Förderguts als letzten Schritt vor dem
Auswerfen des Förderguts als Pressgut in den Stillstandszeiten
genutzt. Das Pressgut wird in einer dehydrierten Form bzw. in einer
kompaktierten Form ausgeworfen. Der Kompaktierungsgrad wird durch
den Abstand zwischen einem Pressstempel und einer Förderleiste
eingestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kratzertank
- 2
- Kratzerfördervorrichtung
- 3
- Reservoir
- 4
- Aufnahme
- 5
- Innenwand
- 6
- Auslassbereich
- 7
- Auswurfkante
- 8
- Förderband
- 9',
9'', 9'''
- Umlenkeinheit
- 10
- Transportleiste
- 11
- Pressvorrichtung
- 12
- Pressstempel
- 13
- Pressfläche
- 14
- Walze
- 15
- Riemen
- 16
- Rolle
- 17
- Walzen
- 18
- Abstandshalter
- 19
- Material
- 20
- Kühlflüssigkeitsleitung
- 21
- Pressvorrichtung
- 21'
- Pressvorrichtung
- 22
- Pressraum
- 23
- Führungstrichter
- 30
- Pfeil
- 31
- Pfeil
- 35
- Förderrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - GB 1261959
A [0005]
- - JP 62044511 [0005]
- - GB 1091544 A [0005]