DE3810715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Vorrichtungen werden insbesondere zur Rück­ gewinnung von Nichteisen-Metallen von Automobil- und Haushaltsschrotten eingesetzt. Bei der Aufbereitung dieser Schrotte sind in der Regel vier Hauptschritte vorgesehen, nämlich die Vorkonzentration des Schrotts, die anschließende Trennung von Metall- und Nichtme­ tallbestandteilen, die folgende Trennung des Leichtme­ talls vom Schwermetall und schließlich die Trennung von Blei- oder Zinkbestandteilen von kupferhaltigem Schrott.

Dieser letztgenannte Trennvorgang kann z.B. in einer Trennschmelzanlage gemäß dem deutschen Patent 28 55 239 vorgenommen werden.

Aufgrund der Übereinstimmung in den relevanten physi­ kalischen Eigenschaften enthält der bei diesen her­ kömmlichen Trennvorgängen erhaltene kupferhaltige Schrott auch nichtrostende, nichtmagnetische Stähle, wie z.B. V2A. Bei der hüttenmäßigen Verwertung dieses kupferhaltigen Gemenges sind nichtrostende Stähle, insbesondere aufgrund von deren Chrom-, Nickel- und Eisengehalt störend und erfordern einen erheblich höheren Aufbereitungsaufwand in der Kupferhütte. In Anbetracht des zunehmenden Anteils von V2A-Schrotten von früher rund 5% auf heute ca. 25% ist zur Erzielung einer wirtschaftlichen Verhüttung deren Abtrennung aus den Kupferschrotten vor der Verhüttung erforderlich. Dabei wird der entscheidende Vorteil erzielt, daß auch der abgetrennte nichtrostende Stahl zur Wiederverwen­ dung zur Verfügung steht und nicht bei der Kupferver­ hüttung als Abfall unter Aufwendung unnützer Energie verlorgengeht.

Derzeit wird eine Vorrichtung der in Betracht stehen­ den Art manuell betrieben, d.h. die von einer Zuführ­ einrichtung zugeführten Schrott-Teile werden von einer oder mehreren Bedienungspersonen manuell nach visuel­ len Kriterien aussortiert und gesammelt bzw. weiterge­ leitet.

Die Forderung nach einwandfrei getrennten Produkten setzt eine konstant gute Arbeitsleistung des Personals voraus. Diese wird jedoch stark durch den bei solchen Arbeiten hohen menschlichen Ermüdungsfaktor beein­ trächtigt, so daß entweder die Trennung nicht mit hin­ reichender Genauigkeit realisiert werden kann oder aber die Bedienungspersonen außerordentlich stark in Anspruch genommen werden. Außerdem bringt der demnach erforderliche Personalaufwand natürlich auch eine er­ hebliche Kostenbelastung mit sich, was zur Folge hat, daß gerade in Industrieländern, wo derartige Schrotte und damit das Trennungsproblem anfallen, aufgrund des hohen Lohnkostenniveaus eine wirtschaftliche Trennung kaum realisierbar ist.

Aus der gattungsgemäßen US-PS 41 66 798 ist es im Prinzip bekannt, in leitfähigen Metallteilchen durch zwei einander benachbarte, mit Perma­ nentmagneten besetzte Scheiben Wirbelströme zu erzeugen, wobei durch die Überlagerung der Magnetfelder dieser Wirbelströme mit den externen Ma­ gnetfeldern der rotierenden Scheiben die Teilchen einer Krafteinwirkung unterliegen, die zur Trennung von solchen Teilchen führt, die nicht leitend bzw. nicht magnetisch sind und um welche sich dementsprechend kein Magnetfeld ausbildet. Ein den Anwendungszweck der vorbekannten Vorrich­ tung betreffender Unterschied besteht aber insoweit, als die vorbekannte Vorrichtung zur Trennung von pulverförmigen Roherzen verwendet wird. Dementsprechend ist die Ausgangssituation bei einer solchen Vorrichtung immer dadurch definiert, daß diese Erzpulver in einer bestimmten Körnung anfallen und die Trennvorrichtung hierauf fest ausgerichtet werden kann.

Demgegenüber soll es erfindungsgemäß möglich sein, das Trennen von so­ genanntem Shredder-Material zu ermöglichen, welches, wie eingangs bereits beschrieben, Teilchen ganz unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung umfassen kann.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, daß sie an das jeweils konkret zu trennende Gemenge individuell zur Erzielung einer optimalen Trennwirkung anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1.

Diese Ausgestaltung ist also individuell ausgerichtet auf die Problemstel­ lung bei der Separation von Shredder-Material und ermöglicht für diesen Anwendungszweck die Realisierung sehr guter Trennergebnisse.

Ein besonders wirksames Magnetfeld innerhalb der Scheiben wird dadurch erreicht, daß auf den Scheiben flächige Permanentmagnete derart befestigt sind, daß Permanentmagnete gleicher magnetischer Orientierung jeweils innerhalb von Kreissektoren angeordnet sind und die Polarität von in Umfangsrichtung aufeinander­ folgenden Kreissektoren abwechselt.

Da kommerziell verfügbare Permanentmagneten mit hohen magnetischen Feldstärken, wie z.B. Kobalt-Samarium oder Neodym nicht in beliebigen Größen bzw. Formen er­ hältlich sind, werden rechteckige derartige Magnet­ platten so angeordnet, daß sie einen Kreissektor mög­ lichst gut ausfüllen. Dabei können z.B. auch zwei Mag­ netplatten übereinander angeordnet werden.

Um die Magnetplatten auch bei hohen Rotationsgeschwin­ digkeiten zuverlässig festzulegen, ist vorgesehen, daß die Permanentmagnete in einer Ausnehmung des Scheiben­ grundkörpers eingeklebt werden und dann die Ausnehmung mit Kunstharz vergossen wird.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die Scheiben lediglich längs eines radialen Außenbereiches mit Mag­ neten bestückt sind und das Zentrum der Scheiben frei von Magneten ist. Hierdurch wird eine zu hohe Konzen­ tration von Magneten unterschiedlicher Polarität im Scheibeninneren vermieden.

Parallel zur freien Innenseite jeder sich drehenden Scheibe kann eine feststehende Schutzplatte angeordnet sein. Hierdurch wird verhindert, daß die Innenseiten der Scheiben durch auftreffende Schrott-Teile beschä­ digt werden. Gegebenenfalls können die Schutzplatten bei starkem Verschleiß ausgewechselt werden, während die kostenaufwendigen Magnet-Scheiben unbeschädigt bleiben. Hierdurch wird auch verhindert, daß allen­ falls in den zugeführten Schrott-Teilen noch vorhan­ dene ferromagnetische Bestandteile sich nicht an den Innenwänden der Scheiben festsetzen können.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfin­ dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende, detailliertere Sei­ tenansicht der Scheiben und deren Antriebsvor­ richtung,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht aus einem um 90° gedrehten Blickwinkel,

Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch eine der Schei­ ben ohne eingesetzte Magnete,

Fig. 5 einen Teilschnitt der Scheiben mit eingesetzten Magneten und

Fig. 6 eine Veranschaulichung der Magnetbestückung der Scheiben.

Eine in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Zuführeinrichtung 1 in Form eines Förderbands od. dgl., deren Austragsöffnung 2 zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten, vertikalen Scheiben 3 im oberen Mittelbereich derselben mündet. Die Scheiben 3 sind über einen Elektromotor 4 und einen Keilriemen 5 sowie eine Welle 6, auf der sie drehfest angeordnet sind, in Richtung des Pfeiles 7 drehangetrieben.

Unterhalb der Austrittsöffnung 2 sind Eintrittsöffnun­ gen 8, 9 von Austragsbehältern 10, 11 angeordnet, wobei die Eintrittsöffnung 8 des Austragsbehälters 10 sich in einer größeren Entfernung von der Mündungsöffnung 2 der Zuführeinrichtung 1 befindet als die Eintrittsöff­ nung 9 des Austragsbehälters 11, welcher sich im we­ sentlichen unterhalb der Mündungsöffnung 2 befindet.

Wie in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist, wird über ein Rohr 12 Druckluft zugeführt, so daß der Druckluftstrahl - wie durch den Pfeil 13 veranschau­ licht - auf die Gemengeteile 15 trifft, welche sich zwischen den Scheiben 3 befinden.

Das Preßluftrohr 12 ist über eine Verstelleinrichtung 16 - wie durch den Pfeil 17 angedeutet - schwenkbar gelagert, so daß die Mündungsöffnung 18 in horizon­ taler und vertikaler Richtung relativ zu den herab­ fallenden Gemengeteilen 15 verstellbar ist.

In Fig. 2 und 3 ist dargestellt, daß die beiden Schei­ ben 3 und die sie tragende Welle 6 an einem die Welle lagernden Tragegestell 19 angeordnet sind.

Dabei weist die Welle 6 eine Nabe 20 auf, auf welcher eine der Scheiben 3, in Fig. 2 beispielsweise die linke Scheibe festmontiert ist, während die in Fig. 2 rechte Scheibe axial und in Umfangsrichtung verstell­ bar ist, so daß der Abstand d zwischen den Scheiben 3 verändert werden kann.

Der Aufbau der Scheiben 3 im einzelnen ergibt sich insbesondere aus den Fig. 4 und 5. Daraus ist zu erse­ hen, daß z. B. die feststehende Scheibe 3 aus einer Bodenplatte 21 besteht, welche radial außen durch einen umlaufenden, vorstehenden Rand 22 und radial innen durch ein Nabenteil 23 begrenzt wird, welche zwischen sich eine Ausnehmung 24 einschließen.

In der Ausnehmung 24 sind, wie in Fig. 5 dargestellt, Permanentmagnete 25 in zwei Lagen übereinander derart befestigt, daß zunächst die untere Permanentmagnet­ platte 25 an der Grundplatte 21 angeklebt und darauf dann die obere Magnetplatte 25 geklebt wird. Die Mag­ netplatten 25 und die diese festlegenden Klebschichten 26 werden mit Kunstharz 27 vergossen, so daß die Aus­ nehmung 24 vollständig ausgefüllt ist.

Zum Schutz der Magneten bzw. der Kunstharzschicht kön­ nen in Fig. 2 nur angedeutete, feststehende Schutz­ platten 28 vorgesehen sein.

In Fig. 6 ist die Verteilung der Magnete 25 auf einer Scheibe 3 dargestellt.

Die Scheibe 3 ist in Sektoren 29 unterteilt, welche sich unter Freilassung des Mittelbereiches über einen radialen Außenbereich erstrecken. Im Ausführungsbei­ spiel erstrecken sich die Sektoren 29 über einen Win­ kelbereich von 20°. Die Magnetplatten 25 sind dabei so befestigt, daß die in Umlaufrichtung aufeinanderfol­ genden Sektoren abwechselnde Polarität aufweisen.

In Fig. 6 ist das dort am weitesten unten liegende Segment darunter nochmals vergrößert dargestellt, um zu veranschaulichen, wie die einzelnen Magnetplatten 25 unterschiedlicher Größe in diesem Segment verteilt werden, um es annähernd flächendeckend auszustatten.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet so, daß über die Zuführeinrichtung Schrott-Teile herbeige­ führt werden, aus welchen vorher mit bereits bekannten Trennverfahren nichtmetallische und ferromagnetische Bestandteile sowie vorzugsweise über eine Trenn­ schmelzanlage auch die Nichteisenmetalle mit Ausnahme von Kupfer bzw. Messing einerseits und rostfreiem Stahl andererseits abgetrennt wurden.

Wenngleich im nachfolgenden das Beispiel der Trennung von Kupfer und rostfreiem Stahl beschrieben wird, ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung natürlich hierüber hinaus vielseitig einsetzbar, z.B. auch zur Trennung von Aluminiumteilen und Steinen sowie von Nichteisen­ teilen und Müllbestandteilen. Wesentlich ist immer nur, daß die ferromagnetischen Bestandteile vorher ausgesondert worden sind.

Die Gemengeteile 15 gelangen über die Mündungsöffnung 2 in den Bereich zwischen den Scheiben 3. Aufgrund der geringen Leitfähigkeit der Teile aus nichtrostendem Stahl fallen diese Gemengeteile 15a relativ unbeein­ flußt von dem Magnetfeld der rotierenden Scheiben 3 in die Eintrittsöffnung 9 des Austragsbehälters 11, an dessen Boden ein Austragsförderband 30 angeordnet sein kann.

In den Kupfer- bzw. Messinggemengeteilen 15b wird auf­ grund des sich ändernden Magnetfeldes der rotierenden Scheiben 3 ein Wirbelstrom induziert, dessen Magnet­ feld sich mit dem Magnetfeld der Scheiben überlagert, so daß auf diese Gemengeteile 15b eine elektromotori­ sche Kraft wirkt und diese Teile dementsprechend in Förderrichtung gesehen weiter vorne ausgetragen wer­ den. Ein Scheidekeil 31 sorgt dafür, daß diese Teile in die Eintrittsöffnung 8 eines Austragsbehälters 10 gelangen, an dessen Boden ein Austragsförderband 32 verläuft.

Der aus dem Rohr austretende Preßluftstrom stellt sicher, daß insbesondere größere Gemengeteile 15a aus rostfreiem Stahl nicht in die Eintrittsöffnung 8 ge­ langen.

Auf diese Weise wird eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung realisiert, welche mit hohem Durchsatz zuverlässig eine Trennung der kritischen Gemengeteile ermöglicht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Trennen metallischer bzw. leitfähiger und nicht leitfähiger Teile, umfassend zwei zueinander parallele, vertikale, drehangetriebene Scheiben, welche mit Magneten wechselnder Polarität besetzt sind, wobei eine Zuführeinrichtung die zu trennenden Mengeteile in den oberen Mittelbereich zwischen den Scheiben eintreten läßt und in unter­ schiedlicher horizontaler Entfernung von der Austrittsöffnung der Zuführeinrichtung unterhalb der Scheibeneintrittsöffnungen einer Austragseinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abtrennen metal­ lischer Schrott-Teile die Scheiben (3) auf einer dreh­ angetriebenen Welle (6) in ihrem axialen Abstand und/oder in Umfangsrichtung relativ zueinander verstellbar sind und mit veränderbarer Drehzahl über einen Elektromotor (4) drehangetrieben sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf den Scheiben (3) flächige Permanent­ magnete (25) derart befestigt sind, daß Permanentmagnete (25) gleicher magnetischer Orientierung jeweils inner­ halb von Kreissektoren (29) angeordnet sind und die Polarität von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kreissektoren (29) abwechselt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Permanentmagnete (25) in einer Ausnehmung (24) des Scheibengrundkörpers (Platte 21) angeklebt und die Ausnehmung (24) mit Kunstharz (27) vergossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheiben (3) lediglich längs eines radialen Außenbereiches mit Magneten (25) bestückt sind und das Zentrum der Scheiben (3) frei von Magneten (25) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß parallel zur freien Innenseite jeder sich drehenden Scheibe eine feststehende Schutzplatte (28) angeordnet ist.