DE2800283A1

DE2800283A1 - Siebtrommel zum sortieren von wiederverwertbarem verpackungsmaterial

Info

Publication number: DE2800283A1
Application number: DE19782800283
Authority: DE
Inventors: Francois H Clin; Jean-Noel Gony; Francois O Proust
Original assignee: Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM
Current assignee: Bureau de Recherches Geologiques et Minieres BRGM
Priority date: 1977-01-06
Filing date: 1978-01-04
Publication date: 1978-07-13
Also published as: NL7713465A; US4176799A; FR2376703A1; SE7714920L; BE862597A; ES465657A1; CH619159A5; CA1104987A; FR2376703B1; US4389020A; IT1115685B; GB1567088A; JPS5385567A

Description

Dipl.-!ng. Wilfrid R^ECK ? 8 O Π ? ft

PATENTANWALT

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES a State Establishment of 6 - 8, Rue Chasseloup.Laubat, 75737 Paris Cedex 15, Frankreich

Siebtrommel zum Sortieren von wiederverwertbarem Verpackungsmaterial

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine rotierende Siebtrommel, um insbesondere eine kontinuierliche Sortierung von wiederaufarbeitbaren Verpackungsmaterialien aus einer Mischung auf der Grundlage von Glas und Kunststoff durch differentielle Zerkleinerung und durch Sichtung oder Klassierung durchzuführen.

Es sind bereits Drehsiebe bekannt mit einem um eine mehr oder weniger zur Waagerechten geneigten Achse angeordneten Zylinder, der aus perforierten Blechen besteht und im Innern Leitbleche und Schaufelplatten aufweist, die im allgemeinen längs der Mantellinien des Zylinders angeordnet sind. Wenn der Zylinder um seine Achse rotiert, werden die in der Nähe der Stapelplatten befindlichen Produkte, die sich zum jeweiligen Zeitpunkt in einer unteren Stellung befinden, durch die Schaufelplatten angehoben, bis sie unter der Drehwirkung des Zylinders

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wieder herabfallen und je nach Ihrer Brüchigkeit oder Zerreibbarkeit und in Abhängigkeit von der Art der anderen Produkte, auf die sie herabfallen, mehr oder weniger zerbrechen, wenn sie nicht auf die Schaufelplatten aufschlagen.

Mit Hilfe solcher Vorrichtungen kann man z.B. auf einfache Weise Rohkohle beliebiger Herkunft verarbeiten und gleichzeitig mit einer ersten Entstdnung auch bestimmte Fremdkörper beseitigen, beispielsweise Holz oder schrott. Es ist jedoch unmöglich, solche Vorrichtungen zum Sortieren von Glas ir; den erforderlichenAbmessungen zu verwenden, wenn diese mit Kunststofferzeugnissen durchmischt sind, wie man sie z.B. häufig in Abfällen, insbesondere bei städtischem Müll vorfindet.

Auch bei Anwendung einer handelsüblichen Siebtrommel geeigneter Abmessungen und durch Modifizierung der Durchsatzleistung der Drehgeschwindigkeit, der Neigung des Apparates, selbst bei starker Verringerung der Durchsatzleistung stellt man fest, daß eine befriedigende Trennwirkung nicht eintritt, da bestimmte Glasabfälle beispielsweise in den Kunststoffabfällen hängenbleiben. Andererseits lassen sich auch keine Mahlwerke anwenden, weil sich Glasteile in die Kunststoffabfälle hineinarbeiten und ein erheblicher Verschleiß der Vorrichtung eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebtrommel zum Sortieren durch differentielle Grobzerkleinerung und Klassierung anzugeben, die zum Sortieren von wiederaufarbeitbarem Verpackungsmaterial geeignet ist, insbesondere ausgehend von einer Mischung, die hauptsächlich aus hohlen Behältern aus Glas oder Kunststoff besteht und vollständige Flaschen enthalten

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Siebtrommel erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Sie am Eingangsende einen glattwandigen Ringbereich aufweist, der im Innern auf einer ersten Länge mit Schaufeln (nachfolgend als Querheber bezeichnet) besetzt ist, die bezüglich der Mantellinien geneigt sind und auf seiner verbleibenden Mantellänge mit Längshebern, die sich an die Ouerheber anschließen, und daß sie umgekehrt am Ausgangsende einen Ringbereich aufweist, der von Hebern frei ist, jedoch am Umfang Auslaßöffnungen besitzt, wobei die Längsheber eines mittleren perforierten Zylinderbereiches an die Längsabschnitte der Längsheber des Ringbereiches vom Eingang anschließen.

Durch das Zusammenwirken dieser drei Trommelbereiche ergibt sich gleichzeitig eine Reinigung und eine Aufteilung der in den Eingangsbereich eingeführten Produkte derart, daß sich sie schwereren Produkte durch einfache Reibung von heterogenen Materialien lösen, die sie umgeben, und sich gleichförmig um die Querheber zu sammeln, um dann von den Längshebern mitgenommen zu werden, wobei in dieser ersten Arbeitsstufe eine erste Grobzerkleinerung erfolgt, bevor sie den mittleren Bereich des die Trennung und weitere Zerkleinerung bewirkenden Zylinderkörpers erreichen.

Daraus folgt, daß sich bei den somit verteilten und eine erste Grobzerkleinerung und Reinigung durchlaufenden Produkten ab dem Eintritt in den perforierten Zylinderkörper sogleich eine Sortierwirkung einstellt, bei der ein großer Anteil der Abfälle beseitigt wird, so daß der nachfolgende Trennvorgang der zunächst durch Reibung freigesetzten Glasprodukte oder der durch Grobzerkleinerung im Eingangsbereich

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freigesetzten Produkte erleichtert wird. Diese vorausgehende Arbeitsphase ermöglicht eine besondere Funktionsweise des mittleren Zylinderkörpers durch sofortige Verringerung der Höhe der Produkte in dem Bereich, wo die Heber sich in ihrer untersten Stellung befinden/ und zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der Zerkleinerung durch Erhöhung der direkt an den Hebern stattfindenden Aufprallstöße. Da im perforierten Ausgangsringbereich keine Heber vorgesehen sind, ergibt sich unter bestimmten Voraussetzungen eine Erhöhung der Durchsatzleistung durch Längsklassierung der Produkte, z.B. der den Ausgang erreichenden Kunststoffbehälter und durch Beseitigung bzw. Abgabe solcher Gegenstände über den Umfang, die größere Abmessungen als Steubkörnung besitzen, d.h. von Glasabfällen mit einer Körnung unterhalb von 30 mm, die in dem mittleren Zylinderbereich beseitigt werden, jedoch noch unter den Abmessungen von Kunststoffbehältern (Flaschen) liegen.

Um die Durchsatzleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen und den Energieverbrauch pro Tonne verarbeiteter Abfälle und um den Verschleiß zu verringern, wenn die Abfälle Flaschen oder längliche Körper enthalten, wird vorgeschlagen, die Heber so eng zueinander anzuordnen, daß ihr Abstand etwa wenigstens der zweifachen Breite bzw. Dicke einer Flasche entspricht, wobei die Länge der Hd>er ausreicht, um wenigstens eine Kunststoffflasche abzustützen und um höchstens mit der Schichthöhe der Mischung bündig zu sein, welche sich im unteren Bereich des Zylinders bei einem mittleren Füllungsgrad des Zylinders von 20 % - 30 % befindet, und wobei andererseits die Querheber im Eingangsring zwischen 30° und 45° zu den Mantellinien geneigt angeordnet sind und eine Länge aufweisen, die in der Größenordnung derjenigen einer Flasche

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liegt, während die anschließenden Längsheber des Eingangsbereiches eine Länge aufweisen, die etwa mindestens der Länge von zwei Flaschen entspricht.

Erfahrungen haben gezeigt, daß man auf diese Weise leicht Glasabfälle bis zu Staubabmessungen hin ^rkleinern kann, d.h. bis zu Abmessungen von ungefähr unterhalb 30 mm Korngröße, ohne eine Totmahlung hervorzurufen, wobei sich Kunststoffe praktisch ohne Verunreinigungen von frei oder eingeschlossenem zugeordnetem Glas freisetzen lassen.

Außerdem kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bei maximalen Durchgangsleistungen und niedrigem Energieverbrauch verschiedene Abfallzusammensetzungen verarbeiten, indem man die Geschwindigkeit und die Neigung des Zylinders verändert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Verarbeitung und Trennung ähnlicher Materialmischungen eingesetzt werden, die einerseits brüchige Bestandteile und andererseits nicht brüchige Bestandteile wie Konservendosen, Papier, Holz usw. enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Sortieren von zur Wiederaufbereitung dienendem Verpackungsmaterial mit Hilfe einer mit Längsrippen oder Längshebern versehenen, rotierenden Siebtrommel durch differentielle Zerkleinerung und Sichtung der behandelten Produkte, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Vorgang der Trennung durch differentielle Zerkleinerung und Sichtung eine Reinigungsphase und eine Verteilung der Produkte voraussetzt, in der man wenigstens

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einen Teil der Produkte mit länglichen Formen zu einer Ausrichtung zwingt und sie in Längsrichtung zwischen die Längsheber einfihrt, und daß man dem Vorgang der Trennung und der Zerkleinerung eine Trennphase ohne Zerkleinerung folgen läßt, in der die Produkte mit länglicher Form einer Längsbewegungsbahn folgen und die Rückstände des Sichtvorganges einer senkrechten Bahn folgen, und wobei man einen solchen Füllungsgrad vorsieht, daß die Breite der Dicke der Produkte, die sich in dem unteren Abschnitt der Vorrichtung befinden, stets unterhalb der Breite (Höhe) eines Hebers liegen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer drehbaren Siebtrommel zum Sortieren von wiederverwertbaren Verpackungsmaterialien durch differentielle Zerkleinerung und Klassierung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Siebtrommel gemäß der Erfindung im axialen Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Eingangsbereich der Siebtrommel nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den in der Nähe des

mittleren zylindrischen Bereiches befindlichen Eingangsbereich,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den mittleren Zylinderbereich und

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Ausgangsbereich des Zylinders.

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Die Siebtrommel umfaßt gemäß Fig. 1 einen Eintrittsringbereich 2, einen mittleren Mantelbereich 3 und einen Austrittsringbereich 4. Der Eintrittsringbereich 2 ist im Innern mit einer Folge von Querhebern 5 versehen, die an Längsheber 6 angeschlossen sind. Der Eingangsringbereich 2 umfaßt einen verengten Eingangskonus 7, in den die zu behandelnden Produkte beispielsweise mit Hilfe eines Transportbandes eingeführt werden. Das nicht perforierte Mantelblech des Eingangsbereiches kann ggf. mit einer beliebigen Antriebseinrichtung versehen sein, die jedoch auch auf dem mittleren Trommelbereich 3 angeordnet werden können. Derartige Einrichtungen sind bekannt und, da sie keinen Gegenstand der Erfindung bilden, nicht dargestellt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen die Querheber 5 eine Länge in der Größenordnung von etwa 2o - 40 cm und die Längsheber 6 eine Länge in der Größenordnung von etwa 40 80 cm.

Der mittlere Zylinderbereich 3 ist perforiert und trägt Längsheber 8. Die öffnungen 9, die vorzugsweise gleichmäßig über die Länge der Trommel verteilt sind, können beim Ausführungsbeispiel einen Durchmesser in der Größenordnung zwischen 30 und 50 cm besitzen. Der Abstand zwischen den Längshebern 8 ist so gewählt, daß dazwischen zwei Flaschen locker nebeneinander befördert werden können. Die Höhe der Längsheber reicht aus, damit die angehobenen Produkte bei ihrem Herabfallen auf den Kanten der Längsheber zerschlagen oder zerfallen, jedoch soll die Höhe der Längsheber nur mit der Schichthöhe bündig sein, die den Trommelboden bei einem mittleren Füllungsgrad der Trommel zwischen 20 % und 30 % bedeckt.

Der Ausgangsringbereich 4 braucht nur mit einerReihe oder

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Folge von öffnungen 10 versehen zu sein, deren Abmessungen größer sind als die größten Glasstücke, die dem Zerkleinerungsvorgang aufgrund ihrer Dicke widerstehen können, b-eispielsweise die Boden- oder Halsteile von Flaschen.

Bei Beginn der Materialeinführung in die Trommel befinden sich die eingeführten Produkte in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand, wobei die Querheber 5 auf die Produkte eine etiwärts gerichtete Schaufelbewegung ausüben. Fig. 3 zeigt die Wirkung der Querheber, bevor die Produkte in den durch den mittleren Trommelabschnitt 3 gebildeten Siebbereich eindringen.

Fig. 4 veranschaulicht die Trennphase, die stattfindet, wenn die Produkte in den mittleren Trommelbereich 3 gelangen. Obwohl der Anteil der Kunststoffflaschen 11 bezüglich des Glasanteiles zunimmt, erkennt man, daß die Glasprodukte weiterhin auf die Kanten der Längsheber 8 aufprallen, da die dafür zur Verfügung stehenden Oberflächen bzw. Kanten der Längsheber anwachsen, indem die Glassplitter, die durch den Trichter 13 abgeleitet werden, die Trommel verlassen.

Am Ende des Durchlaufes wird durch das Fehlen von Hebern oder Längsrippen im Innern des Ausgangsringbereiches 4 das Anordnen von Kunststoffflaschen 11 am Boden des Ausgangsringbereiches parallel zu den Mantellinien und ihre Abführung über die Folge der Öffnungen 10 erleichtert (Fig. 5), deren kleinste Abmessung vorzugsweise parallel zu den Mantellinien verläuft (siehe auch Fig. 1). Die größeren Glasabfallstücke 14, die nicht über den Trichter 13 abgegeben worden sind, fallen in den Trichter 15 unterhalb des Ausgangsringbereiches 4. Indem man die größere Abmessung der Öffnungen 10 im Ausgangsringbereich 4 senkrecht zu den Mantellinien legt, vermeidet man die Gefahr, einen Kunst-

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stoffbehälter zwangsläufig in eine Drehbewegung anzutreiben, dessen Hals sich in einer öffnung fangen könnte und wobei ein solcher Behälter dann als Heber wirken würde, um Glasstücke bis über den Trichter 15 hinauszutragen.

Die soweit beschriebene Vorrichtung kann in Einzelheiten weitgehend abgeändert und zur Behandlung von sehr unterschiedlichen Mischungen eingesetzt werden. Anstelle von Flaschen aus Glas und Kunststoff kann die Mischung auch aus großen Tonsch-erben mit einem sehr hohen Anteil von Kies und Erde enthalten, wobei bestimmte Kunststoff-behälter aus Polyvinylchlorid in mehr oder weniger große Stücke zerkleinert werden. In diesem Fall kann man die N-eigung und die Drehgeschwindigkeit der Siebtrommel verringern, um die Trennung nach Glas und Kunststoff herbeizuführen. Wenn es sich andererseits um vollständige Flaschen handelt, lassen sich immer noch leicht mehr als 2 Tonnen pro Stunde einer derartigen Mischung mit einer Vorrichtung von kleineren Abmessungen verarbeiten, wobei die Neigung der Siebtrommel in der Größenordnung '
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der Größenordnung von 3,5 liegt und die Drehzahl bei etwa

Da sehr unterschiedliche Mischungen behandelt werden können, kann es erforderlich sein, kleinere Körnungen verschiedener mitgeführter Materialien abzutrennen, z.B. Kies, Polyäthylen-Kapseln, Papier odgl., die dann je nach ihren Abmessungen durch die Auffangtrichter 13 und 15 oder über den Ausgang des Ringbereiches 4 abgegeben werden. Aufgrund des Eingangsringbereiches und des Ausgangsringbereiches wird jedoch in allen Fällen der Wirkungsgrad der Siebtrommel beträchtlich verbessert, da eine selbsttätige Regelung der Vorwärtsbewegung der Produkte erfolgt,

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selbst dann, wenn die zu verarbeitenden Chargen sich diskontinuierlich in der Körnung und in den Anteilen der Mischungsprodukten voneinander unterscheiden.

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Claims

Dipl.· In3. Wilfrid RAEOK ?8ÜÜ?83 PATENTANWALT " 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 - TELEFON (0711) 244003 Bureau de Recherches Geologiques et Minieres 75737 Paris. Cedex 15, Frankreich - B 135 Ansprüche

1. Rotierende Siebtrommel zum Sortieren durch differentielle Zerkleinerung und Klassierung zur Anwendung beim Sortieren von wiederverwertbarem Verpackungsmaterial, insbeonsere einer Mischung, die im wesentlichen aus Glas- und Kunststoffbehältern besteht, mit einem mittleren zylindrischen Trommelabschnitt, der aus perforiertem Blech besteht und mit Längshebern versehen ist, wobei ein nicht perforierter Eingangsringbereich im Innern mit Querhebern versehen ist und ein Ausgangsringbereich frei von Rippen oder Hebern ist und am Umfang Abgabeöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querheber (5) im Eingangsringbereich (2) an die Längsheber (6) des Eingangsringbereiches angeschlossen und so angeordnet sind, um den Vorschub der vom Eingang her kommenden Produkte in Richtung auf die Längsheber im Innern der Siebtrommel zu begünstigen.

2. Siebtrommel, deren mittlerer Bereich ausschließlich Längsheber aufweist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsheber (6) des Eingangsringbereiches (2) an die Längsheber (8) des mittleren Trommelabschnittes in ihrer Verlängerung angeschlossen sind.

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3. Siebtrommel mit einem von Schaufeln oder Hebern freien Ausgangsringbereich, der längliche Abgabeöffnungen aufweist, welche größere Abmessungen als die Öffnungen in dem mittleren Trommelbereich besitzen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Öffnungen (10) so bemessen und angeordnet sind, daß der Hals von Kunststoffflaschen, die in Längsrichtung den Ausgangsringsbereich (4) durchqueren, nicht von den öffnungen erfaßt werden kann, wobei die Öffnungen (4) jedoch über den Umfang Glasscherben und Flaschenböden hindurchlassen.

4. Siebtrommel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Längsheber C6) des Eingangsringbereiches (2) mindestens so groß ist wie der zweifache Wert der größten Dicke der länglichen Körper in den zu behandelnden Mischungen.

5. Siebtrommel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Längsheber (6) im Eingangsringbereich mindestens so groß ist wie die größte Dickenabmessung der länglichen Körper der zu behandelnden Mischungen und höchstens mit der Schichthöhe der zu behandelnden Mischung bündig ist, wenn der Füllungsgrad der Siebtrommel zwischen 20 % und 30 % liegt.

6. SiebtBDmmel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Querheber (5) im Eingangsringbereich (2) in der Größenordnung der LÄnge der längsten Körper der zu behandelnden Mischung liegt, während die Länge der Längsheber (6) in der Größenordnung zwischen 1-2 mal der Länge dieser Körper liegt.

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— τ. —

7. Verfahren zum Sortieren von zur Wiederaufbereitung geeignetem Verpackungsmaterial mit Hilfe einer mit Längsrippen oder Längshebern versehenen rotierenden Siebtrommel durch differentielle Zerkleinerung und Sichtung der behandelten Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Vorgang der Trennung durch differentielle Zerkleinerung und Sichtung eine Reinigungsphase und eine Verteilung der Produkte voransetzt, in der man wenigstens einen Teil der Produkte mit länglichen Formen zu einer Ausrichtung in Längsrichtung zwingt und sie zwischen die Längsheber einführt, und daß man dem Vorgang der Trennung und der Zerkleinerung eine Trennphase ohne Zerkleinerung folgen läßt, in der die Produkte mit länglicher Form einer Längsbewegungsbahn folgen und die Rückstände des Sichtvorganges einer senkrechten Bahn folgen, und wobei man einen solchen Füllungsgrad der Siebtrommel vorsieht, daß die Breite oder Dicke der Produkte, die sich in dem unteren Abschnitt der Vorrichtung befinden, stets unterhalb der Höhe eines Hebers liegen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der anfänglichen Reinigungs- und Verteilungsphase die Produkte durch eine Schaufelbewegung und durch einen nicht axial gerichteten SChub mit Hilfe von Rippen oder Hebern angetrieben werden, die zwischen 3O° und 4 5° bezüglich der allgemeinen Drehrichtung der Produkte geneigt sind, und daß der Verkleinerungs- und Trennvorgang der Produkte zu Beginn des Trennvorganges durchgeführt wird, indem man die Höhe der Heber der Siebtrommel so einstellt, daß sie höchstens mit der Schichthöhe der Produkte bündig ist, die sich im unteren Abschnitt der Siebtrommel befindet, wenn der Füllungsgrad der Siebtrommel zwischen 20 % und 3O % beträgt.

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9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mischungen, die längliche Körper enthalten, der Abstand zwischen benachbarten Hebern so eingestellt wird, daß wenigstens zwei längliche nebeneinanderliegende Körper erfaßt werden, während die Höhe der Heber so eingestellt wird, daß sie wenigstens die Dicke der größten länglichen Körper überragt.

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