DE3710335A1 - Vorrichtung zum trennen von nichtmetallen und nichteisenmetallen aus einer materialmischung - Google Patents
Vorrichtung zum trennen von nichtmetallen und nichteisenmetallen aus einer materialmischungInfo
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von
Materialmischungen aus Wertstoffen mit unterschiedlichen
Reibwerten, insbesondere zum Sortieren eines Gemischs aus
Nichtmetallteilen und Nichteisenmetallteilen, unter Verwen
dung einer das Gemisch aufnehmenden, in Förderrichtung ge
neigten Rutsche.
Während sich Ferrometalle aus einem Gemisch magnetisch ab
trennen und rückgewinnen lassen, bedingt die Aufbereitung
und Rückgewinnung der beispielsweise in Karossie-Schrott-An
lagen darüber hinaus anfallenden Nichtmetalle und Nicht
eisenmetalle, wie insbesondere Aluminium, häufig einen groß
en technischen Aufwand; alternativ tritt anstelle der me
chanischen Aufbereitung eine Handsortierung.
Eine besondere Bedeutung beim Sortieren von Nichteisenmetal
len aus Abfällen nimmt die technisch aufwendige Wirbelstrom
scheidung ein. Dabei wird die unterschiedliche Leitfähig
keit der Materialien genutzt, wobei nur in gut leitfähigen
Bestandteilen des Aufgabeguts im veränderlichen Magnetfeld
Wirbelströme induziert werden. Durch die entgegengerichtete
Kraftwirkung zwischen dem Erregerfeld und dem Feld der
Wirbelströme läßt sich ein selektives Auslenken bestimmter
Metallteile erzielen. Das Trennergebnis hängt im wesentli
chen von der Korngröße und -form, der Dichte und dem
elektrischen Widerstand der zu sortierenden Teile sowie der
Intensität und Frequenz des Magnetfeldes ab. Aufgrund ihres
günstigen Verhältnisses von Leitfähigkeit zu Dichte werden
Aluminiumteile bevorzugt erfaßt. Diese Methode versagt aber
bei Korngrößen größer als fünfundsechzig Millimeter, u.a.
wegen der Unterschiede in der Form der Teile.
Durch die US-PS 39 10 835 ist ein Verfahren zum Trennen von
Nichtmetallen und Nichteisenmetallen aus einem Gemisch be
kanntgeworden, bei dem die unterschiedlichen Reibwerte der
Bestandteile der Mischung, wie Gummi, isolierter Kupfer
draht, Aluminium und Kupfer oder Zink, als Sortierkriterium
ausgenutzt werden. Die Sortiervorrichtung besteht dort aus
einer schneckenförmig um eine zentrische Vertikalsäule ge
wundenen Rutsche. Das Trennen der unterschiedlichen Be
standteile aus dem von einem hochgelegenen Aufgabebereich
der Rutsche zugeführten Gemisch soll sich aufgrund unter
schiedlicher Gleitbahnen ergeben, denen die Bestandteile
entsprechend ihrem Reibwert beim Abgleiten mit zunehmender
Beschleunigung auf der schneckenförmigen Rutsche folgen sol
len. Dies beruht auf der Überlegung, daß Bestandteile mit
einem hohen Reibwert, wie Gummi oder isolierter Draht,
gegenüber Material mit einem geringeren Reibwert, wie Alu
minium und Kupfer oder Zink auf einer von der zentrischen
Säule radial weniger weit außenliegenden Bahn der vertika
len Schneckenrutsche gleiten müßten. Die Schneckenrutsche
weist am Ende des Förderweges Austragrutschen auf, die
entsprechend den unterschiedlichen Gleitbahnen der Bestand
teile angeordnet sind, d.h. der erwarteten Gleitbahn jedes
zu sortierenden Bestandteils ist eine separate Austragrut
sche zugeordnet. Diese Technik ist in hohem Maße von der
Aufgabe einheitlicher Korngrößen abhängig und verliert bei
Mischungen mit unterschiedlichen Korngrößen sowie bei Korn
größen über sechzig Millimeter erheblich an Trenngenauig
keit.
Durch die DE-AS 26 02 469 ist es zum Trennen von Schwer-
und Leichtgut aus einem Müllgemisch bekanntgeworden, die
unterschiedlichen Flugbahnen von Schwer- und Leichtgut nach
dem Abwerfen von einem geschwindigkeitsregelbaren Förder
band zum Sortieren auszunutzen. Bei gleicher Fördergeschwin
digkeit beschreibt nämlich das abgeworfene Leichtgut auf
grund seiner geringeren Masse eine kürzere Flugbahn als
mittelschweres Gut oder Schwergut. Damit sich das Schwer
gut sortenrein von dem mittelschweren und leichten Gut
trennen läßt, ragt eine schwenkbeweglich gelagerte Klappe
in den Bereich der Flugbahnen; der Drehpunkt der Schwenk
klappe ist dabei in solcher Höhe angeordnet, daß im wesent
lichen nur das Schwergut auf die Klappe trifft, wodurch die
scharnierähnlich gelagerte Schwenkklappe umschlägt und das
Schwergut gezielt in einen separaten Behälter leitet. Da
die reine Wurfsortierung im wesentlichen von der Masse und
der Geschwindigkeit der einzelnen Wertstoffstücke abhängt,
ist damit ein Sortieren von Körpern mit ganz unterschied
lichen Massen und aus unterschiedlichen Werkstoffen in
Gruppen jeweils gleicher Werkstoffe nicht mit dem gewünsch
ten hohen Reinheitsgrad möglich.
Eine Sortiervorrichtung, die nach dem Prinzip unterschied
licher Flugbahnen aufgrund unterschiedlicher Massen der Be
standteile arbeiten soll, ist außerdem aus der EP-OS 00 64
123 bekannt. Damit sich ein gezieltes Sortieren erreichen
läßt, wird dort als zusätzliche Maßnahme ein Luftstrom auf
die natürlichen Flugbahnen gerichtet. Die Flugbahnen der zu
trennenden Stoffe liegen formbedingt häufig sehr nahe bei
einander, so daß sich ein ausreichend hoher Anreicherungs
grad bzw. eine Sortenreinheit der einzelnen Fraktionen er
fahrungsgemäß auch mit diesem bekannten Verfahren nicht
erreichen läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einem
Gemisch, insbesondere in einem Nichtmetall- und Nichteisen
metallgemisch, vorzugsweise mit einer Korngröße über fünf
undsechzig Millimeter enthaltenen wertvollen Nichteisenme
talle, wie vor allem Aluminium, auf einfache Art und Weise
sortenrein von den übrigen Bestandteilen zu trennen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rutsche mit
einem sprungschanzenartigen Auslauf gelöst, der vorzugs
weise als sich über die Breite der Rutsche erstreckender
Höcker ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die durch Ver
suche belegte Erkenntnis zugrunde, daß eine sprungschanzen
artige, d.h. am Auslaufende der Rutsche bis zu einer Abwurf
kante ansteigende Erhöhung, Bestandteile mit einem hohen
Reibwert, wie insbesondere Gummi oder Holz, ohne die Gefahr
des Staus bremst, wobei insbesondere Gummibestandteile we
gen ihrer Elastizität nachgeben, d.h. ihre kinetische Ener
gie verbrauchen, so daß sich die Flugbahn dieser Bestandtei
le verkürzt, während demgegenüber die Flugbahn der Bestand
teile mit einem niedrigeren Reibwert, wie Nichteisenmetall,
insbesondere Aluminium, verlängert wird. Bedingt durch den
sprungschanzenartigen Höcker, dessen Erhöhung gegenüber der
Gleitfläche der Rutsche nur wenige Millimeter zu betragen
braucht, lassen sich die Flugbahnen definiert so spreizen,
daß die abgeworfenen Bestandteile entsprechend ihrem unter
schiedlichen Reibwert und ihrem Energieabgabevermögen am
Höcker der Abwurfkante am Ende ihrer Flugbahnen weit vonein
ander entfernt liegen und somit ein gezieltes Sortieren
ermöglichen.
Für die vorzugsweise um 30 bis 50° geneigte Rutsche läßt
sich vorteilhaft ein Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften
vorsehen. Die Neigung sowie die guten Gleiteigenschaften
der Rutsche erhöhen die Geschwindigkeit der abgleitenden
Bestandteile, wobei eine höhere Geschwindigkeit am Auslauf,
verbunden mit einer guten Gleiteigenschaft des auszusor
tierenden Werkstoffes, gleichbedeutend mit einer größeren,
d.h. weiteren Flugbahn ist.
Vorteilhaft läßt sich mit Abstand von dem Auslaufende der
Rutsche im Bereich der Flugbahnen der Wertstoffe eine Auf
prallfläche, wie beispielsweise ein Blech oder ein Segment
mit einer vorteilhaft konvex gekrümmten Oberfläche, vorzugs
weise eine drehbare Ablenktrommel mit einer aufgerauhten
Oberfläche anordnen. Die beispielsweise mit Bohrungen, Ril
len, Buckel od.dgl. versehene Oberfläche der Ablenktrommel
unterstützt das Sortieren des Gemischs in Nichtmetallteile
und Nichteisenmetallteile; denn der geringere Reibwert von
Nichteisenmetallen führt dazu, daß diese die Ablenktrommel
im Bereich des höchsten Punkts der Trommel treffenden Teile
trotz des bremsenden Effektes der rauhen Oberfläche über
die Trommel hinweg gleiten, während die Teile mit einem
höheren Reibwert, wenn sie die Ablenktrommel nicht ohnehin
tiefer treffen, in Flugrichtung vor der Trommel abgleiten;
insbesondere elastische Teile, wie Gummi, federn beim Auf
treffen auf die Ablenktrommel leicht ein, was das Aussor
tieren dieser Teile in Flugrichtung vor der Trommel
erleichtert.
Der vorbeschriebene Effekt läßt sich noch verstärken, wenn
die Aufprallfläche nur im Aufprallbereich der Materialien
mit hohem Reibwert aufgerauht und hingegen im Aufprallbe
reich der Materialien mit geringem Reibwert möglichst glatt
ist.
Mit einer insbesondere drehbaren Ablenktrommel läßt sich
das Liegenbleiben von Teilen auf der Ablenktrommel vermei
den. Die erfindungsgemäße Sortierrutsche läßt sich in vor
teilhafter Weise einer überwiegend Autokarosserien und/oder
leichten Blechsammelschrott aufarbeitenden Shredderanlage
nachschalten. In derartigen Shredderanlagen fallen neben
den magnetisch abtrennbaren Ferrometallen erhebliche Mengen
eines Mischguts an, in dem wertvolle Nichteisenmetalle, wie
insbesondere Aluminium, enthalten sind. Zur Rückgewinnung
der wertvollen Materialien wird der Shredderschrott häufig
zunächst in einem Trommelsieb mit Rundlöchern unterschiedli
cher Öffnungsweite klassiert und vor allem das Siebgrobe -
mit Abmessungen über 65 mm Durchmesser - handsortiert. Die
Handsortierung ist jedoch sehr kostspielig und erfordert
die ständige Aufmerksamkeit der Bedienungspersonen. Es emp
fiehlt sich daher, daß ein oberhalb der Rutsche am Aufgabe
ende angeordnetes Trommelsieb die zu sortierenden Wert
stoffe der erfindungsgemäßen Rutsche zuführt. Das Trommel
sieb läßt sich sowohl quer als auch in einer Flucht zur
Rutsche anordnen. Anstelle der unerwünschten Handsortierung
läßt sich somit die erfindungsgemäße Sortierrutsche mit dem
der Klassierung des Gemischs - im wesentlichen NE-Metall
und Gummiteile - dienenden Trommelsieb so kombinieren, daß
der Rutsche der sogenannte Überlauf des Trommelsiebs (Grob
anteil) zugeführt wird, der mit den Sortiermaßnahmen für
die kleinstückigeren Fraktionen nicht mehr zu trennen ist.
Mit dem Trommelsieb läßt sich ein vorher von Ferrometallen
befreites Gemisch bereits im Trommelsieb vorsortieren, näm
lich in einen klassierten Materialstrom, der Nichtmetalle
und einen klassierten Materialstrom, der Nichteisenmetalle
enthält. Bedingt durch eine leichte Neigung der Längsachse
des Trommelsiebs in der Vertikalen, d.h. in Richtung auf
die horizontale Oberkante des Bodens am Aufgabeende der
Rutsche, wird das Gemisch zu der über der Rutsche
mündenden Öffnung (Auslauf) des Trommelsiebs transportiert
und dort auf der Rutsche verteilt. Die gegenüber Gummi
und/oder Holz einen niedrigeren Reibwert besitzenden Nicht
eisenmetalle werden in Drehrichtung des Trommelsiebs we
niger weit angehoben als Nichtmetalle, bei denen aufgrund
des höheren Reibwerts eine bessere Haftung gewährleistet
ist. Letzteres hat zur Folge, daß diese Materialien von dem
Trommelsieb etwas weiter angehoben und somit an anderer
Stelle abgeworfen werden als die metallischen Werkstoffe.
Bei solchermaßen vorsortierten Materialströmen empfiehlt
sich ein sich verjüngender Spalt zwischen dem Auslaufende
der Rutsche und der Ablenktrommel, d.h. die Ablenktrommel
erstreckt sich dann nicht mehr parallel mit Abstand zum Aus
lauf der Rutsche, sondern in horizontaler Ebene schräg zur
Abwurfkante des Auslaufendes. Die Schräglage der Ablenktrom
mel sollte dabei so gewählt werden, daß sich der Spalt
zwischen dem Auslaufende der Rutsche und der Ablenktrommel
in Richtung auf die den Materialstrom der Nichtmetalle
führende Seite der Förderrinne verjüngt. Damit läßt sich
erreichen, daß in dem Materialstrom der Nichteisenmetalle
eingeschlossene Nichtmetalle dann immer noch in Richtung
der Flugbahnen der Wertstoffe gesehen vor der Ablenktrommel
in den Sammelspalt fallen, während die Nichteisenmetalle
aufgrund ihrer höheren und weiterreichenden Flugbahn, wie
gewünscht, in Richtung der Flugbahn hinter die Ablenk
trommel gelangen.
Vorteilhaft läßt sich ein mit Abstand oberhalb der Ablenk
trommel endender, gegenüber Schwergut nachgiebiger Vorhang
anordnen. Der beispielsweise aus Ketten oder einem schwenk
beweglich gelagerten Blech gebildete Vorhang hält ein gege
benenfalls eine weiterreichende Flugbahn einschlagendes
Nichtmetall ab und lenkt dieses in den Spalt vor der
Ablenktrommel, während die gegenüber den Nichtmetallen
schwereren Nichteisenmetalle den Vorhang auslenken und
dadurch in ihrer Flugbahn nicht abgelenkt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnun
gen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 Eine Sortierrutsche in der Seitenansicht;
Fig. 2 den in Fig. 1 mit "X" gekennzeichneten Bereich
als Einzelheit;
Fig. 3 eine Ansicht der Sortierrutsche gemäß Fig. 1 in
Pfeilrichtung "A", schematisch dargestellt; und
Fig. 4 eine Teilansicht auf das Auslaufende der Sortier
rutsche gemäß Fig. 1 in Pfeilrichtung "B" gese
hen, schematisch dargestellt.
Eine Rutsche 1 ist mittels Vertikalträgern 2 in Schräglage
aufgestellt. Sie besteht aus Seitenschürzen 3 und einem
gegenüber der Horizontalen um einen Winkel 4 geneigten
Boden 5 aus einem gute Gleiteigenschaften besitzenden Ma
terial. Am höchsten Punkt der Rutsche 1, dem Aufgabeende 6,
erstreckt sich oberhalb zum Boden 5 ein Trommelsieb 7, über
das der Rutsche 1 ein aus Nichtmetallteilen 8 und Nicht
eisenmetallteilen 9 zusammengesetztes Gemisch zugeführt
wird.
Die Längsachse 10 des Trommelsiebs 7 ist in vertikaler
Ebene geneigt, d.h. sie verläuft gegenüber der Horizontalen
unter einem Neigungswinkel 11 (Fig. 1). Die Neigung des
Trommelsiebs 7 bewirkt das Transportieren des Gemischs in
Richtung der über der Rutsche 1 bzw. dem Boden 5 mündenden
Öffnung des Trommelsiebs 7. Aufgrund des niedrigeren Reib
werts werden die NE-Metalle 9 weniger in Trommeldrehrich
tung angehoben und verbleiben dadurch im Bereich des unte
ren Totpunktes der Trommel, d.h. gemäß Fig. 3 mehr auf der
rechten Seite und gelangen somit im wesentlichen auf die
rechte Seite der Rutsche 1, während demgegenüber der höhere
Reibwert der Nichtmetalle 8 ein stärkeres Anheben in Trom
meldrehrichtung bewirkt, was bedeutet, daß die Nichtmetalle
8 im wesentlichen an die linke Hälfte der Rutsche 1 abgege
ben werden, wie in Fig. 3 dargestellt.
Das tiefgelegene Auslaufende 12 der Rutsche 1 ist als
sprungschanzenartiger Auslauf 13 in Form eines sich über
die gesamte Breite der Rutsche 1 erstreckenden Höckers
ausgebildet (vgl. Fig. 2, die das in Fig. 1 mit "X"
gekennzeichnete Auslaufende der Rutsche 1 als Einzelheit
darstellt). Der sprungschanzenartige Auslauf 13 verlängert
die Flugbahn 14 der Nichteisenmetalle 9 und verkürzt die
Flugbahnen 15, 16 der Nichtmetalle 8, beispielsweise die
Flugbahn 16 für Gummi oder die Flugbahn 15 für Holz.
Mit Abstand vom Auslaufende 12 der Rutsche 1 ist eine die
Flugbahnen 14 bzw. 15, 16 trennende, mittels eines Motors
17 angetriebene Ablenktrommel 18 angeordnet. Die Nichteisen
metalle 9 treffen die Trommel 18 im nahezu höchsten Punkt,
gleiten dabei über die Trommeloberfläche und gelangen auf
diese Weise in Richtung der Flugbahn 14 gesehen hinter die
Trommel 18 (vgl. Fig. 1), wo die Nichteisenmetalle 9 bei
spielsweise in - nicht dargestellten - Sammelbehältern auf
gefangen werden können. Hingegen treffen die Nichtmetalle 8
die Trommel 18 in einem niedrigeren Bereich - wie in Fig. 1
dargestellt - prallen in Richtung der Flugbahnen 15, 16
gesehen auf der Vorderseite der Trommel 18 von dieser ab
und fallen in einen - nicht dargestellten - Sammelbehälter.
An einem vorkragenden Ausleger 19 ist in einer Scharnier
lagerung 20 ein sich vertikal in Richtung auf die Ablenk
trommel 18 erstreckender und mit Abstand oberhalb der Trom
mel endender, schwenkbeweglicher Vorhang 21 angeordnet.
Der Vorhang 21 erfüllt den Zweck, insbesondere von der
normalen Flugbahn 15, 16 eventuell abweichende Nichtmetall
teile 8 in den Sammelraum vor der Ablenktrommel 18 abzulen
ken, während Nichteisenmetalle 9 den Vorhang aufgrund ihres
größeren Gewichtes überwinden und in den Sammelraum hinter
der Ablenktrommel 18 gelangen.
Ausgehend von mittels des Trommelsiebs 7 bereits in defi
nierte Materialströme unterteilten Sortierungen, läßt sich
der Sortiereffekt außerdem dadurch unterstützen, daß die
Ablenktrommel 18 - wie in Fig. 4 dargestellt - in horizonta
ler Ebene unter einem Winkel 22 schräg zur Abwurfkante 23
des Auslaufendes 12 der Rutsche 1 verläuft. Auf diese Weise
läßt sich ein sich verjüngender Spalt 24 für den Sammelraum
der Nichtmetalle 8 definieren und gewährleisten, daß von
Nichteisenmetallen 9 möglicherweise eingeschlossene Nicht
metalle 8, die von den Nichteisenmetallen 9 eventuell mit
gerissen werden und eine weitere Flugbahn einschlagen, den
noch in den an der Seite der Rutsche 1 mit den Nichteisen
metallen 9 breiteren Spalt 24 in den Sammelraum für die
Nichtmetalle abgelenkt werden; hingegen gleiten die Nicht
eisenmetalle 9 über die Ablenktrommel 18 in den dahinter
liegenden Sammelraum.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Trennen von Materialmischungen aus
Wertstoffen mit unterschiedlichen Reibwerten, insbeson
dere zum Sortieren eines Gemischs aus Nichtmetalltei
len und Nichteisenmetallteilen, unter Verwendung einer
das Gemisch aufnehmenden, in Förderrichtung geneigten
Rutsche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutsche (1)
einen sprungschanzenartigen Auslauf (13) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei
nen sich über die Breite der Rutsche (1) erstrecken
den, als Höcker ausgebildeten Auslauf (13).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rutsche (1) einen Boden (5) aus
Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften aufweist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutsche (1) um
30 bis 50° geneigt ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, gekennzeichnet durch eine mit Abstand von dem
Auslaufende (12) der Rutsche (1) im Bereich der Flug
bahnen (14, 15, 16) der Wertstoffe (8, 9) angeordnete
Aufprallfläche.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufprallfläche konvex gekrümmt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aufprallfläche zumindest teilweise
aufgerauht ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche
als drehbare Ablenktrommel (18) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberhalb der
Rutsche (5) am Aufgabenende (6) angeordnetes Trommel
sieb (7) die Wertstoffe (8, 9) zuführt.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 9, gekennzeichnet durch einen sich verjüngenden
Spalt (24) zwischen dem Auslaufende (12) der Rutsche
(1) und der Ablenktrommel (18).
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 10, gekennzeichnet durch einen mit Abstand ober
halb der Ablenktrommel (18) endenden, gegenüber Schwer
gut nachgiebigen Vorhang (21).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873710335 DE3710335C2 (de) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Vorrichtung zum Trennen von Nichtmetallen und Nichteisenmetallen aus einer Materialmischung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873710335 DE3710335C2 (de) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Vorrichtung zum Trennen von Nichtmetallen und Nichteisenmetallen aus einer Materialmischung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3710335A1 true DE3710335A1 (de) | 1988-10-06 |
DE3710335C2 DE3710335C2 (de) | 1994-10-27 |
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ID=6324257
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873710335 Expired - Fee Related DE3710335C2 (de) | 1987-03-28 | 1987-03-28 | Vorrichtung zum Trennen von Nichtmetallen und Nichteisenmetallen aus einer Materialmischung |
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