DE2622968B2

DE2622968B2 - Vorrichtung zum Trennen einer Materialmischung unter Verwendung einer Windsichter-Drehtrommel

Info

Publication number: DE2622968B2
Application number: DE2622968A
Authority: DE
Inventors: Malcolm Mccormick Atkinson N.H. Paterson; Vernon Leroy Cedar Rapids Ia. Schrimper; Michael John Weston Mass. Theodore
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1976-05-21
Publication date: 1981-01-29
Also published as: SE423971B; IT1062007B; FR2311597A1; DE2622968A1; JPS5429744B2; DE2622968C3; DE2660581C2; FR2311597B1; CA1027072A; JPS521565A; ES448153A1; SE7605452L; GB1497368A; US3970547A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen einer Materialmischung aus Materialien mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht, bei welcher in eine beidseitig offene, mit ihrer Drehachse gegenüber der Horizontalen geneigte Windsichter-Drehtrommel von einem Ende her eine Fördervorrichtung hineinragt und ein Luftstrom hoher Geschwindigkeit von dem tieferliegenden Ende zum höherliegendeii Ende der Drehtrommel durch diese geführt ist.

Bei einer aus der CH-PS 5 57 699 bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Materialmischung durch ein Förderband zu einer Stelle im mittleren Bereich der Trommellänge in die Drehtrommel eingebracht und fällt auf die Trommelwand herunter. Wenn sich die Drehtrommel um ihre Achse dreht, tragen in Längsrichtung an der Trommelinnenwand sich erstreckende Leisten die Materialmischung hoch, welche sodann abermals zur Trommelwand niederfällt. Wegen der Neigung der Trommellängsachse fallen jedoch die Materialstücke dabei im allgemeinen auf eine Stelle der Trommelinnenwand, welche dem tiefer liegenden Trommelende näherliegt. Manterialanteile mit einem spezifischen Gewicht oberhalb eines bestimmten Wertes werden also allmählich zum unteren Trommelende hingefördert. Demgegenüber vermag der mit hoher Geschwindigkeit vom unteren Trommelende zum oberen Trommelende geführte Luftstrom Materialanteile mit geringerem spezifischen Gewicht während des wiederholten Niederfallens innerhalb der Trommel nach aufwärts mitzunehmen, so daß diese Materialantei-Ie allmählich zum oberen Trommelende gefördert werden und hier abgeführt werden können.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist es, daß die Zuförderung der zu sortierenden Materialmischung etwa zur Mitte der Längserstreckung der Drehtrommel unabhängig von dem Beladungszustand der Fördervorrichtung in Gestalt des erwähnten Förderbandes geschieht, was zu Verstopfungen der Trommel führen kann.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß ein störungsfreier Betrieb unter Vermeidung von Verstopfungen der Trommel auch bei stark wechselnder Zuförderungsmenge der zu trennenden Materialmischung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fördervorrichtung relativ zur Drehtrommel in Längsrichtung derselben verschiebbar ist.
Auf diese Weise kann das Ausgabeende der

Fördervorrichtung während des Betriebes abhängig von der Zufördermenge des zu trennenden Materials auf bestimmte Punkte längs der Drehtrommel eingestellt werden, so daß Materialanhäufungen in bestimmten Abschnitten der Drehtrommel vermieden w erden.

Ein zusätzlicher Vorteil der hiör angegebenen Vorrichtung ist es, daß außerdem die Einstellung des Ausgabeendes der Fördervorrichtung so gewählt werden kann, daß sich ein optimales Trennungsergebnis einstellt, nachdem der Punkt des Einbringens der zu trennenden Materialmischung mit Bezug auf die Längsrichtung der Drehtrommel die durchschnittliche Verweilzeit des Materials in der Drehtrommel bestimmt, welche aufgrund der Verschiebbarkeit der Fördervorrichtung relativ zur Drehtrommel auf spezifisehe Eigenschaften der zu trennenden Materialmischung eingestellt werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der zuvor angegebenen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 18.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Es stellt dar

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Luftseparator von vorn,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und

Fig.3 einen vergrößerten Schnitt gemäß der Linie 3-3 von F i g. 1 in Pfeilrichtung gesehen.

Die F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung, die aus einer Anzahl von zusammenwirkenden Geräten besteht, die in aufeinanderfolgenden Stufen Materialien automatisch trennen. Die Teile der Vorrichtung sind wiederum Bestandteil eines vollständigen Rohstoff-Trenn- und Wiedergewinnungssystems.

Von einer ersten Fördervorrichtung 12 gelangt zerkleinertes Rohmaterial in einen Zuführtrichter 10, von dem aus das Rohmaterial zu einer eine zweite Fördervorrichtung bildenden Förderschnecke 14 geleitet wird, die es in eine Windsichter-Drehtrommel 16 transportiert. Diese trennt das Rohmaterial in leichte und schwere Materialien, wie es für diese Art von Windsichtern bekannt ist. Die Drehtrommel ist in einem bestimmten Winkel, z.B. 10°, geneigt und durch die Drehtrommel wird Luft hoher Geschwindigkeit hindurchgeblasen oder -gesaugt. Wenn die Rohmaterialien vom Ende der Förderschnecke 14 auf den Soden der Drehtrommel fallen, werden die schweren Materialien durch die Trommeldrehung bis zu einer Stelle hochgehoben, von der aus sie zu einer tieferen Stelle innerhalb der Drehtrommel fallen. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis schließlich alle schweren Materialien aus dem unteren Ende der Drehtrommel auf eine nicht gezeigte Fördervorrichtung, die sie zu weiteren Verfahrensschritten oder Verwendungszwecken vegtransportiert, herausfallen.

Die leichten Materialien werden vom Luftstrom hoher Geschwindigkeit erfaßt und aus dem oberen Ende der Drehtrommel 16 zur Weiterverarbeitusig herausgetragen.

Der Zuführtrichter 10 ist am oberen Ende mit einem Becherteil 30 versehen, in das die erste Fördervorrichtung 12 die Rohmaterialien ablagert. Die Rohmaterialien werden vorher zerkleinert, so daß sie Teile in einer Größe von beispielsweise maximal 30 cm enthalten.

Ein Kanal 32 ragt von einer Wand 34 des Zuführtrichters 10 in das angrenzende Ende der Drehtrommel 16. Innerhalb des Kanals 32 ist eine Förderschnecte 36 vorgesehen, deren eines Ende in der Wand 34 des Zuführtrichters 10 gelagert ist um die Rohmaterialien vom Becherteil 30 aufnehmen zu können. Der Zuführtrichter 10 ist auf einer geeigneten Grundplatte 37 befestigt die selbst auf einer Plattform 38, die auch die Drehtrommel 16 trägt gelagert ist, wie noch beschrieben wird. Der Zuführtrichter weist eine seitliche Ausgabe auf, was sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat

Die Förderschnecke 36 wird über einen Motor und

to einen Kettentrieb 40 derart angetrieben, daß die Rohmaterialien entlang dem Kanal 32 ins Trommelinnere bewegt werden. Der Kanal 32 ist vorzugsweise so ausgebildet und angeordnet daß die Rohmaterialien vom Schneckenende auf die Trommelwand fallen, und zwar vorzugsweise an einer Stelle innerhalb des ersten Drittels der Trommellänge.

An einer Stelle im mittleren Bereich der Trommellänge ist die Drehtrommel 16 mit einem Kettenrad-Zahnkranz 42 umgeben, der in eine Antriebskette eingreift die über zwei kleinere Kettenräder 46 gelegt ist Eines der Kettenräder 46 ist am einen Ende eines Gehäuses 48 eines Untersetzungsgetriebes, das mit einem Motor gekuppelt und mit diesem auf der Plattform 38 befestigt ist, drehbar gelagert. Das zweite kleinere Kettenrad 46

^ ist in geeigneter Weise, z. B. mittels einer Haltekonsole, auf der Plattform 38 befestigt Durch diese Anordnung kann die Drehtrommel 16 in Drehung versetzt werden.

Die Plattform 38 und folglich auch die auf dieser befindliche Drehtrommel 16 ist in einem gewählten

J" Winkel von beispielsweise 10° gegen die Horizontale geneigt. Zwei Laufringe 54 sind um die Drehtrommel 16 herumgelegt und in gewissem Abstand von den Enden an der Drehtrommel befestigt. Jeder Laufring 54 wirkt mit einer Laufrolle 56 zusammen, die durch geeignete

Ji Lager in einer auf der Plattform 38 angebrachten Stütze 58 befestigt ist. Spurkränze der Laufrollen 56 verhindern beim Drehen der Drehtrommel 16 eine Längsverschiebung derselben.
Durch nicht dargestellte Ventilatoren oder Gebläse wird Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Drehtrommel 16 hindurchgeblasen oder -gesaugt, so daß die Luft am unteren Ende der Drehtrommel 16 ein- und am oberen Ende ausströmt

Bei dieser Art von Windsichter-Drehtrommeln ist eine Anzahl von im Abstand voneinander an der Trommelinnenwand angeordneter, sich längs derselben erstreckender, als Hebeorgane wirkender Rippen oder Flügel vorgesehen, die während der Drehung der Drehtrommel 16 die schweren Materialien bis zu einer

■>o Höhe anheben, von der sie wieder zum Trommelboden fallen. Es versteht sich von selbst, daß infolge der Neigung der Drehtrommel 16 die schweren Materialien näher zum Ende der Drehtrommel 16 fallen. Bei andauernder Drehung und fortwährendem Hochheben

w und Fallenlassen der schweren Materialien bewegen sich diese zum unteren Ende der Drehtrommel, bis sie schließlich aus dieser heraus und auf die genannte dritte Fördervorrichtung fallen.

Ein beträchtlicher Anteil der leichten Materialien, die

bo aus dem Ende des Kanals 32 herausfallen, wird vom Luftstrom hoher Geschwindigkeit erfaßt und zum oberen Ende der Drehtrommel 16 getragen, wenn das zu trennende Material zur Trommelwand herunterfällt.

Kleinere Anteile der leichten Materialien werden jedoch mit den schweren Pwaterialien vermischt, die auf die Trommelwand fallen. Diese werden natürlich ebenso von den Hebeorganen hochgehoben und gegebenenfalls während der wiederholten Fallbeweeuneen während

der Trommeldrehung durch den Luftstrom entfernt. Folglich werden praktisch alle leichten Materialien abgetrennt und aus der Drehtrommel 16 herausgetragen.

Das Verhältnis der abgeschiedenen Anteile von leichten zu schweren Materialien kann geringfügig durch Veränderung des Neigungswinkels der Drehtrommel 16, wodurch auch die Geschwindigkeit, mit der die Luft durch die Drehtrommel 16 strömt, verändert wird, gesteuert werden. Die Neigung der Drehtrommel kann durch an sich bekannte Mittel eingestellt werden.

Ein weiteres Mittel zur Optimierung des Abscheideverhältnisses von schweren zu leichten Materialien besteht in der Wahl der Stelle in der Drehtrommel 16, an der die gemischter! Materialien abgelagert werden. So ist beispielsweise der Trennprozeß weniger wirksam, wenn die Materialien in der Nähe der Einführungsseite der Drehtrommel 16 eingebracht werden, weil hierbei mit den schweren Materialien auch leichte zurückgehalten werden. Demgegenüber werden mehr leichte Materialien abgetrennt, wenn die Ablagerstelle weiter in die Drehtrommel 16 verlagert wird. Es wurde festgestellt, daß mit einer Ablagerstelle, die in der Drehtrommel 16 etwa ein Drittel der Trommellänge von Einlaß entfernt vorgesehen ist, beste Ergebnisse erzielt werden können, wenn beispielsweise eine Drehtrommel von etwa 11 m Länge und etwa 2,75 m Durchmesser verwendet wird.

Diese Steuerung oder Veränderung der Lage der Ablagerstelle wird dadurch erreicht, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Förderschnecke 14 in Richtung der Längsachse der Trommel 16 wahlweise verschoben werden kann.

Obwohl die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Förderschnecke 14 zentrisch zur Trommelachse verläuft, kann eine Verbesserung der Abscheidewirkung dadurch erreicht werden, daß die Förderschneckenanordnung 14 oberhalb der Trommelachse angebracht ist. Hierbei durchfallen die aus dem Ende der Förderschnecke 14 herausfallenden Materialien eine längere Strecke, so daß sie weitaus besser dem Luftstrom hoher Geschwindigkeit, der die Drehtrommel 16 durchströmt, ausgesetzt sind. Außerdem ist die Möglichkeit der Verstopfung in der Nähe des Endes der Förderschraube 14 wesentlich verringert.

Die Plattform kann in irgendeiner geeigneten Weise so konstruiert sein, daß sie den Zuführtrichter 10 und die Drehtrommel 16 tragen kann. So kann sie aus einem massiven Körper oder, wie in den Zeichnungen dargestellt, aus zwei Längsträgern 75, die in Abständen ■"> mittels Querträgern 76 miteinander verbunden sind, bestehen. Die Grundplatte 37 des Zuführtrichters 10 ist auf den Längsträgern 75, diese überspannend, befestigt und die Längsträger 75 sind in bekannter Weise als U-Profile ausgebildet, deren parallele Flanschen ein-

K) wärts gerichtet sind.

Wie am besten aus der Fig.3 hervorgeht, sind am Boden der Grundplatte 37 zwei im Abstand voneinander und sich in Längsrichtung erstreckende Winkelprofile 78 angebracht, deren einer Schenkel nach unten ragt

!5 und sich über die Profälöffnung der Längsträger 75 erstreckt. An den Winkelprofilen 78 sind Achsstümpfe 82 befestigt, auf denen Räder 80 drehbar gelagert sind, die in die Kanäle der U-Profile 75 ragen und auf dem jeweiligen unteren Flansch derselben abrollen können.

Hierdurch kann die Grundplatte 37 und der auf ihr angebrachte Zuführtrichter 10 sowie die an diesem befestigte Förderschnecke 14 als eine Einheit zu der Drehtrommel 16 hin oder von dieser fortbewegt werden.

;^r> Zur Bewegung dieser Einheit können geeignete elektrische oder mechanische Mittel verwendet werden. In Fig. 3 ist hierfür ein Motor 84 vorgesehen, der auf einer an der Unterseite der Plattform 38 befestigten Leiste 86 angebracht ist. Der Motor 84 ist mit einer

in Antriebswelle 88 verbunden, die ein Zahnrad 90 antreibt, das mit einer Zahnstange 92 zusammenwirkt, die am Boden der Grundplatte 37 befestigt ist. Beim Betrieb des Motors 84 und damit der Antriebswelle 88, des Zahnrades 90 und der Zahnstange 92 kann die

r, Grundfläche 37, der Zuführtrichter 10 und die Förderschnecke 14 entlang der Plattform 38 bewegt werden. Hierdurch kann die Förderschnecke 14 wahlweise innerhalb der Drehtrommel 16 in die richtige Lage gebracht werden, um das Material an einer vorbestimmten Stelle in der Trommel 16 abladen zu können.

Auf diese Weise regelt die Einstellung der Förderschnecke 14 nicht nur das Verhältnis zwischen den leichten und schweren abgeschiedenen Materialien,

-!^r> sondern verhindert auch das Zusammenballen von Materialien in der Drehtrommel 16.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen einer Materialmischung aus Materialien mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht, bei welcher in eine beidseitig offene, mit ihrer Drehachse gegenüber der Horizontalen geneigte Windsichter-Drehtrommel von einem Ende her eine Fördervorrichtung hineinragt und ein Luftstrom hoher Geschwindigkeit von dem tieferliegenden Ende zum höherliegenden Ende der Drehtrommel durch diese geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (14) relativ zur Drehtrommel (16) in Längsrichtung derselben verschiebbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung als Förderschnecke (14) ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (14) an einem Zuführtrichter (10) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fördervorrichtung (14) durch den Zuführtrichter (10) und aus diesem heraus in die Drehtrommel (16) erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (14) von einem rohrartigen Kanal oder Mantel (32) umgeben ist, der sich vom Zuführtrichter (10) in die Trommel (16) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (16) und die Fördervorrichtung (14) auf einer Plattform (38) gelagert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführtrichter (10) auf der Plattform (38) in Längsrichtung der Drehtrommel (16) verschiebbar gelagert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eier in die Drehtrommel (16) ragende Teil der Fördervorrichtung (14) koaxial zur Drehtrommel (16) angeordnet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Drehtrommel (16) ragende Teil der Fördervorrichtung (14) oberhalb der Trommelachse angeordnet ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Zuführtrichter (10) Fahr- und/oder Gleitmittel angebracht sind, die mit der Plattform (38) in Wirkverbindung stehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Fahrmittel Räder (80) und Schienen (75) dienen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (38) die sich in Trommellängsrichtung erstreckenden Schienen (75) trägt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (75) aus U-Profilen bestehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Profile im Abstand parallel zueinander derart angeordnet sind, daß die Flanschenden nach innen zeigen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (80) auf je einem der Flansche laufen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7—15, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Zuführtrichters (10) über ein Zahnrad (90) und eine mit diesem zusammenwirkende Zahnstange (92) erfolgt

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (90) am Boden (37) des Zuführtrichters (10) angebracht ist und d'ts Zahnrad (90) auf der Plattform (38) gelagert und über eine Antriebswelle (!R8) mit einem an der Plattform (38) befestigten Motor (84) antreibbar ist

ίο

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

17, dadurch gekennzeichnet daß die Fördervorrichtung (14) so weit in die Drehtrommel (16) hineinragt daß das Abgabeende der Fördervorrichtung (14) in einem Bereich zwischen dem ersten und zweiten Drittel der Trommellänge längsbewegbar ist.