DE20320957U1

DE20320957U1 - Vorrichtung zum Sortieren von Schüttgütern mit zweistufiger Vereinzelungseinrichtung

Info

Publication number: DE20320957U1
Application number: DE20320957U
Authority: DE
Original assignee: AIS SOMMER GmbH
Current assignee: KAMMANN OPTOSORT GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2013-09-09

Abstract

Vorrichtung zum Sortieren von Schüttgütern, insbesondere mineralischen Schüttgütern, die aus einzelnen Partikeln bestehen, mit einer Vereinzelungseinrichtung (1) und einer Trenneinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungseinrichtung (1) mindestens ein erstes Beschleunigungsband (5) und ein zweites Beschleunigungsband (6) aufweist, wobei die Beschleunigungsbänder (5, 6) einander zugeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Schüttgütern, insbesondere mineralischen Schüttgütern, die aus einzelnen Partikeln bestehen.
Vorrichtungen zum Sortieren von Schüttgütern mit einer Vereinzelungseinrichtung und einer Trenneinrichtung sind beispielsweise aus der EP 375059 , EP 396290 , EP 418389 , EP 550944 , EP 727260 , EP 897762 und der WO 96/14168 bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen weisen Rüttler, Vibrorinnen, Rutschen und dergleichen auf, die, teils in Kombination mit einem einzelnen Bandförderer, dazu dienen sollen, die Partikel des Schüttgutstroms zu vereinzeln und der Trenneinrichtung zuzuführen. In der EP 897762 ist eine Zellenradschleuse zur Vereinzelung der Partikel vorgeschlagen worden. Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik weisen den Nachteil auf, daß die Vereinzelung der Partikel des Schüttgutstroms häufig nicht optimal gelingt und die nachgeschaltete Trenneinrichtung das Sortiergut nicht ausreichend trennen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der eine zuverlässige Vereinzelung von Partikeln eines Schüttgutstroms erreicht wird, bevor sie der Trenneinrichtung zugeführt werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Vereinzelungseinrichtung mit mindestens einem ersten Beschleunigungsband und einem zweiten Beschleunigungsband auf, wobei die Beschleunigungsbänder einander zugeordnet sind. Unter einem Beschleunigungsband wird ein Bandförderer mit einem Endlosband verstanden. Die Bänder werden mit unterschiedlichen Durchschnittsgeschwindigkeiten betrieben, wobei die durchschnittliche Geschwindigkeit des zweiten Bandes über der des ersten liegt, so daß eine weitere Vereinzelung der vom ersten Band an das zweite Band übergebenen Partikel erfolgt. Dadurch ist eine optimale Vereinzelung der Partikel des Schüttgutstroms möglich, so daß die nachgeschaltete Trenneinrichtung die Sortierung der Partikel zuverlässiger vornehmen kann. Soweit erforderlich, können auch ein oder mehrere weitere Beschleunigungsbänder vorgesehen sein.
Bevorzugt sind die Beschleunigungsbänder in Richtung des durch die Beschleunigungsbänder transportierten Schüttgutpartikelstroms hintereinander angeordnet. Es ist aber auch möglich, die Bänder beispielsweise untereinander anzuordnen, um Platz einzusparen. Dabei ist es allerdings erforderlich, entsprechende Umlenkmechanismen, etwa eine Aufprallfläche vorzusehen. Besonders bevorzugt ist das zweite Beschleunigungsband so hinter dem ersten Beschleunigungsband angeordnet, daß beide Beschleunigungsbänder eine im wesentlichen gemeinsame Längsachse aufweisen. Unter Längsachse wird hier die in Transportrichtung verlaufende Mittelachse des Bandes verstanden. Bei dieser Anordnung kann darauf verzichtet werden, Umlenkmechanismen für den Schüttgutstrom vorzusehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen dem ersten Beschleunigungsband und dem zweiten Beschleunigungsband ein Spalt mit einstellbarer Spaltbreite b vorgesehen. Dieser Spalt erlaubt das Heraussortieren von unerwünschtem Unterkorn, bevor dieses die Trenneinrichtung erreicht. Unter dem Begriff "Unterkorn" werden Partikel verstanden, die einen Durchmesser aufweisen, der unter dem Durchmesser liegt, den die zu sortierenden bzw. erwünschten Partikel mindestens haben sollen. Bei der Sortierung von Mineralien, etwa Kimberlit, ist es häufig unerwünscht, Partikel zu erhalten, die eine bestimmte Mindestgröße unterschreiten. Diese Partikel werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits frühzeitig aussortiert, so daß sie die Trenneinrichtung nicht zusätzlich belasten. Die Spaltbreite b ist variabel und kann an die gewünschte Mindestgröße angepaßt werden. Die Spaltbreite ist vorzugsweise so bemessen, daß nicht gewünschtes Unterkorn des Schüttguts hindurchfällt. Hierzu entspricht die Spaltbreite b des Spaltes vorzugsweise mindestens dem Durchmesser des größten Unterkorns, das vom Schüttgutpartikelstroms abzutrennen ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Konditioniereinrichtung zur Konditionierung des Schüttguts vorgesehen ist. Unter Konditionierung wird die Vorbereitung der Schüttgutpartikel für die anschließende Vereinzelung und Trennung verstanden. Die Konditionierung kann beispielsweise in der Materialverteilung über die gewünschte Arbeitsbreite, bevorzugt über die gesamte verfügbare Arbeitsbreite, bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann die Konditionierung eine Kontrollsiebung von Fehlkorn, in der Regel Schüttgutpartikel geringer Größe, Sand und dergleichen, das Reinigen und/oder Befeuchten der Schüttgutpartikel umfassen. Wenn ein Befeuchtungs- und/oder Reinigungsschritt vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, eine Abtropfstrecke vorzusehen, um das Reinigungsmittel, bevorzugt Wasser, zu entfernen.
Vorzugsweise ist die Konditioniereinrichtung der Vereinzelungseinrichtung vorgeschaltet. Dies ist vorteilhaft, um Fehlkorn frühzeitig abzutrennen und gegebenenfalls Partikelagglomerate, Zusammenballungen mehrerer Partikel, aufzulösen. Die Konditioniereinrichtung kann aber auch der Vereinzelungseinrichtung nachgeschaltet sein, insbesondere dann, wenn nur eine Befeuchtung der zu trennenden Partikel vorgenommen werden soll, um den Kontrast für die nachgeschaltete Trenneinrichtung zu erhöhen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise eine Trenneinrichtung vorgesehen, die eine Beleuchtungseinrichtung, einen Hintergrund, eine Zeilen- und/oder Matrixkamera, eine Trenneinheit sowie eine elektronische Auswerteeinheit aufweist. Die Beleuch tungseinrichtung zur Beleuchtung des Hintergrundes und/oder der Schüttgutpartikel umfaßt Leuchten, die beispielsweise Auflicht, Durchlicht oder eine Kombination daraus erzeugen. Die Beleuchtungseinrichtung kann sowohl diffuses als auch stark gerichtetes Licht erzeugen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Trenneinheit der Trenneinrichtung drehbar angeordnet. Dadurch wird es möglich, Partikel des Schüttgutstroms gezielt anzusteuern und die Trenneinheit den Partikeln nachzuführen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Trenneinheit mindestens einen Druckluftdüsenstock. Dieser ist vorteilhaft so angeordnet, daß ein Druckluftstrahl aus dem Druckluftdüsenstock so auf ein Schüttgutpartikel trifft, daß der Druckluftstrahl zur Bewegungsrichtung des Schüttgutpartikels einen im wesentlichen rechten Winkel bildet. Auf diese Weise ist eine optimale Ablenkung des vom Druckluftstrahl getroffenen Schüttgutpartikels möglich.
Vorzugsweise entspricht die Farbe des Hintergrunds im wesentlichen der Farbe des zu sortierenden Schüttgutes. Alternativ kann die Farbe des Hintergrunds von der Farbe des zu sortierenden Schüttgutes aber auch in einer Weise abweichen, daß ein möglichst starker Kontrast zwischen Hintergrundfarbe und Schüttgutpartikelfarbe erhalten wird. Auf diese Weise wird der elektronischen Auswerteeinheit der Trenneinrichtung die Erkennung und Ansteuerung der Partikel erleichtert, was zu höheren Sortierdurchsätzen führt.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung verfügt der Hintergrund über eine Lichtquelle, vorzugsweise über Leuchtdioden. Mit Hilfe der Lichtquelle kann dabei eine Hintergrundfarbe erzeugt werden. Im Falle der Trennung von Kimberlit ist die Hintergrundfarbe beispielsweise grün, so daß hier der Einsatz grüner Leuchtdioden vorteilhaft ist. Es ist beispielsweise auch möglich, als Hintergrund einen Bildschirm vorzusehen, auf dem je nach Schüttgut eine andere Hintergrundfarbe dargestellt wird. Statt eines aktiven Hintergrundes kann aber auch ein passiver Hintergrund vorgesehen sein, d.h. ein Hintergrund, der von der Beleuchtungseinrichtung angeleuchtet wird, selbst aber über keine Lichtquelle verfügt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Vereinzelung der Partikel des Schüttguts, die geeignet ist, eine zuverlässige und fehlerarme Erkennung durch die Trenneinrichtung zu erhalten. Dadurch wird insgesamt eine hohe Trennleistung bei hohem Durchsatz erreicht. Die Schüttgutpartikel werden vorzugsweise zunächst konditioniert, d.h. verteilt und/oder sortiert und/oder gereinigt und/oder befeuchtet. Anschließend werden sie mit einer Geschwindigkeit u einer ersten Vereinzelungsstufe zugeführt, die als Beschleunigungsband ausgestaltet ist. Die erste Vereinzelungsstufe transportiert die Schüttgutpartikel mit einer Geschwindigkeit v, die größer ist als die Geschwindigkeit u, weiter und führt die Schüttgutpartikel einer zweiten Vereinzelungsstufe zu, die ebenfalls als Beschleunigungsband ausgestaltet ist. Diese transportiert die Schüttgutpartikel mit einer Geschwindigkeit w, die wiederum größer als die Geschwindigkeit v ist. Auf diese Weise werden die einzelnen Schüttgutpartikel voneinander so weit getrennt, daß die Trenneinrichtung eine Trennung der ihr zugeführten Partikel zuverlässig vornehmen kann. Aus der zweiten Vereinzelungsstufe können die Schüttgutpartikel bereits der Trenneinrichtung zugeführt werden. Es können aber auch weitere Vereinzelungsschritte angeschlossen werden, wobei die Transportgeschwindigkeit jeweils von Stufe zu Stufe ansteigt.
Dabei beträgt die Geschwindigkeit u bevorzugt etwa 0,3 – 0,4 m/s, die Geschwindigkeit v bevorzugt etwa 0,5 – 3,0 m/s und die Geschwindigkeit w bevorzugt etwa 1,0 – 6,0 m/s.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1 Eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
2 Detailskizze zu einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer zweistufigen Vereinzelungseinrichtung 1. Der Vereinzelungseinrichtung 1 ist eine Konditioniereinrichtung 2 vorgeschaltet. Hier findet gegebenenfalls eine Vorsiebung, Reinigung bzw. Anfeuchtung des Schüttguts 3 statt. Das Schüttgut 3 wird der Konditioniereinrichtung 2 mit Hilfe eines Bandförderers 4 zugeführt. Die Vereinzelungseinrichtung 1 weist zwei Beschleunigungsbänder (5, 6), d.h. zwei Bandförderer mit Bändern 7, 8, auf, die hintereinander angeordnet sind. Das zweite Beschleunigungsband 6 ist von dem ersten Beschleunigungsband 5 durch einen Spalt 9 mit der Spaltbreite b 10 beabstandet. Die Spaltbreite b 10 des Spaltes 9 ist so bemessen, daß unerwünschtes Unterkorn 11 durch den Spalt fällt und ausgesiebt wird. Nur Schüttgutpartikel 12 mit einer Mindestgröße werden dem zweiten Beschleunigungsband 6 zugeführt. Von der Konditioniereinrichtung 2 kommt das Schüttgut 3 mit einer mittleren Geschwindigkeit u von etwa 0,3 – 0,4 m/s. Das erste Beschleunigungsband 5 weist eine mittlere Fördergeschwindigkeit v von etwa 0,5 – 3,0 m/s, das zweite Beschleunigungsband 6 eine mittlere Geschwindigkeit w von etwa 1,0 – 6,0 m/s auf. Im Betrieb ist die mittlere Geschwindigkeit w größer als die mittlere Geschwindigkeit v. Diese wiederum ist größer als die mittlere Geschwindigkeit u. Die zweistufige Beschleunigung der Schüttgutpartikel 12 mit der gleichzeitig erreichten Vereinzelung gewährleistet eine saubere Flugbahn der Schüttgutpartikel 12 und erlaubt so eine zuverlässige Erkennung durch die elektronische Auswerteeinheit 20. Die Schüttgutpartikel 12 werden der Trenneinrichtung 13 zugeführt, wobei die Schüttgutpartikel 12 das zweite Beschleunigungsband 6 an dessen Ende verlassen und im freien Fall in die Trenneinrichtung 13 gelangen. Deren Beleuchtungseinrichtung 27 verfügt über Leuchten 14, 15, 16, 17, die Auflicht (Leuchten 14, 15) oder Durchlicht (Leuchten 16, 17) erzeugen. Eine Kamera 18, vorzugsweise eine CCD-Zeilen- oder Matrixkamera, erfaßt die im freien Flug befindlichen Schüttgutpartikel 12 vor dem Hintergrund 19. Eine elektronische Auswerteeinheit 20 erfaßt die von der Kamera 18 gelieferten Daten, wertet diese aus und steuert mit Hilfe der Daten anhand von Auswertealgorithmen die Tenneinheit 21, die hier als Druckluftdüsenstock ausgebildet ist. Die Druckluftdüsen 22 des drehbar montierten Druckluftdüsenstocks 21 werden auf ein Schüttgutpartikel 12 ausgerichtet, so daß der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung 23 des Schüttgutpartikels 12 und dem Druckluftstrahl 24 etwa 90° beträgt. Erwünschte Partikel werden nicht aus der Flugbahn ausgelenkt, während unerwünschte Partikel von dem Druckluftstrahl abgelenkt und über eine Rutsche 25 aussortiert werden.
2 zeigt eine Detailskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es ist eine Konditioniereinrichtung 2 mit einem Befeuchter 26 zur Befeuchtung des Schüttguts 3 vorgesehen. Der Konditioniereinrichtung 2 ist ein erstes Beschleunigungsband 5 nachgeschaltet. Hinter dem ersten Beschleunigungsband 5 ist ein zweites Beschleunigungsband 6 vorgesehen, daß zu dem ersten Beschleunigungsband 5 beabstandet ist, um einen Spalt 9 zu bilden. Dem zweiten Beschleunigungsband 6 ist die Trenneinrichtung 13 mit einer Kamera 18, Leuchten 14, 15, 16, 17 und einer Trenneinheit 21 zugeordnet. Die Konditioniereinrichtung 2 weist eine Länge von etwa 3 m auf, während die Beschleunigungsbänder 5, 6 eine Länge von etwa 4 m besitzen.

Claims

Vorrichtung zum Sortieren von Schüttgütern, insbesondere mineralischen Schüttgütern, die aus einzelnen Partikeln bestehen, mit einer Vereinzelungseinrichtung (1) und einer Trenneinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungseinrichtung (1) mindestens ein erstes Beschleunigungsband (5) und ein zweites Beschleunigungsband (6) aufweist, wobei die Beschleunigungsbänder (5, 6) einander zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsbänder (5, 6) in Richtung des durch die Beschleunigungsbänder (5, 6) transportierten Schüttgutpartikelstroms hintereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Beschleunigungsband (6) eine im wesentlichen gemeinsame Längsachse mit dem ersten Beschleunigungsband (5) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Beschleunigungsband (5) und dem zweiten Beschleunigungsband (6) ein Spalt (9) mit einstellbarer Spaltbreite b (10) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite b (10) des Spaltes (9) so bemessen ist, daß nicht gewünschtes Unterkorn (11) des Schüttguts (3) hindurchfällt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite b (10) des Spaltes (9) mindestens dem Durchmesser des größten Unterkorns (11), das vom Schüttgutpartikelstroms abzutrennen ist, entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konditioniereinrichtung (2) zur Konditionierung des Schüttguts (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditioniereinrichtung (2) der Vereinzelungseinrichtung (1) vorgeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (13) eine Beleuchtungseinrichtung (27), einen Hintergrund (19), eine Zeilen- und/oder Matrixkamera (18), eine Trenneinheit (21) sowie eine elektronische Auswerteeinheit (20) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinheit (21) drehbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinheit (21) mindestens einen Druckluftdüsenstock umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftdüsenstock (21) so angeordnet ist, daß ein Druckluftstrahl (24) aus dem Druckluftdüsenstock (21) so auf ein Schüttgutpartikel (12) trifft, daß der Druckluftstrahl (24) zur Bewegungsrichtung (23) des Schüttgutpartikels (12) einen im wesentlichen rechten Winkel bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe des Hintergrunds (19) der Farbe des zu sortierenden Schüttgutes (3) im wesentlichen entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe des Hintergrunds (19) von der Farbe des zu sortierenden Schüttgutes (3) abweicht, um einen mög lichst starken Kontrast zwischen Hintergrundfarbe und Schüttgutpartikelfarbe zu erhalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hintergrund (19) über eine Lichtquelle, vorzugsweise über Leuchtdioden, verfügt und die Hintergrundfarbe mit Hilfe der Leuchtquelle erzeugbar ist.