DE4031584A1 - Vorrichtung zum sortieren von feststoffgemischen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Feststoffgemischen, insbesondere von metallischen Feststof­ fen.

Zum Trennen leichter und schwerer Gutteile (Leicht-/Schwer­ trennung) sind - soweit es sich um spezifisch unterschied­ liche Stoffe handelt - Flotationsverfahren mittels Schwer­ trüben bekannt. Sei diesen Verfahren läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß die Stoffe verschmutzen; das anschließende Reinigen führt zu großen Mengen Abwasser, welches - um die Kanalisation nicht unnötig zu belasten - seinerseits wieder aufbereitet werden muß. Eine nach der Trennung außerdem erforderliche Trocknung der Stoffe ist mit einem hohen Energieaufwand verbunden. Schließlich bereitet eine Leicht-/Schwertrennung bei einem spezifisch einheitlichen Stoffgemisch aus leichten und schweren Teilen, wie vor allem bei der Kühlschrottsortierung, große Probleme, denn die bekannten Flotationsverfahren haben sich als nicht ge­ eignet herausgestellt. Dies gilt weitestgehend gleicherma­ ßen für eine sogenannte Windsichtung zum Trennen der leich­ ten und schweren Teile, und zwar insbesondere dann, wenn auch die leichten Teile ein solches Gewicht besitzen, wie das zum Beispiel bei Kühlschrott der Fall ist, daß starke Luftströme zum Austragen dieser Teile nötig wären.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die konstruktiv einfach gestaltet ist und ein Leicht-/Schwersortieren von Feststoffgemischen eines engen Korngrößenspektrums, insbesondere von metallischen Feststof­ fen, mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Sortierturm mit einseitig eingespannten, beweglichen, mit Abstand vor einer Gegenfläche endenden Böden versehen ist. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die aufgrund der Höhe des erfindungsgemäßen Sortierturms erlangte potentiel­ le Energie der Bestandteile des Feststoffgemischs für eine "Freie-Fall-Scheidung" umzusetzen und als Sortierkriterium die bei verschiedenen spezifischen Gewichten und gleichem Korngrößenspektrum entsprechend unterschiedliche kinetische Energie der Bestandteile auszunutzen. Während nämlich die spezifisch schweren Bestandteile - im folgenden Schwerteile genannt - aufgrund ihrer durch den Fall erlangten, vergli­ chen mit den leichteren Bestandteilen größeren kinetischen Energie im wesentlichen ohne Ablenkung die vorzugsweise aus Biegefedern bestehenden Böden - im folgenden Etagenböden genannt - nach unten auslenken und somit passieren, gleiten die spezifisch leichten Bestandteile - im folgenden Leicht­ teile genannt - zum freien Ende der Etagenböden ohne deren Auslenkung hinab; dort fallen sie somit getrennt von den Schwerteilen durch den sich zwischen den freien Enden der Etagenböden und der Gegenfläche, d. h. bei einem Sortierturm der gegenüberliegenden Turmwand ergebenden offenen Durchlaß nach unten. Die kinetische Energie der Leichtteile reicht nämlich nicht aus, die lückenlos, d. h. den Turmquerschnitt bis auf den offenen Durchlaß vor ihren freien Enden völlig abdeckenden und damit zum Beispiel einem viereckigen Turm an drei Wänden anliegenden, vorteilhaft aus Blattfedern bestehenden Etagenböden soweit auszulenken, daß sie - wie die Schwerteile - in einer im wesentlichen vertikalen Fall­ linie zum Fuß des Sortierturmes gelangen. Möglicherweise im Schlepp der Schwerteile mit durch die ersten Etagenböden hindurchtretende Leichtteile werden aufgrund ihrer geringe­ ren kinetischen Energie und Fallgeschwindigkeit spätestens bei Erreichen der unteren Etagenböden auf einen nicht nach unten ausgelenkten, geschlossenen Boden auftreffen und zum freien Ende der streifenförmigen Blattfedern und damit den offenen Durchlaß abgleiten. Eine optimale Wirkung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung tritt bei vorzugsweise einlagiger Zuführung des Feststoffgemischs ein.

Bei dem aufgegebenen Feststoffgemisch kann es sich um zer­ kleinertes, klassiertes Material aus Elektronikschrott, Shredderschutt, Kabelabfällen oder um Gemische aus NE-Metal­ len, beispielsweise vorwiegend bestehend aus Kupfer, Zink, Messing, Magnesium und Aluminium, mit unterschiedlicher Kornform, oder auch um Mineralien, z. B. Kohle und Erze sowie Steine oder verschiedene Kiessorten, handeln, so daß beispielsweise auch sehr heterogene Feststoffgemische erfin­ dungsgemäß sortiert werden können. Beim Aussortieren von sogenanntem Kühlschrott aus einem zerkleinerten Stahl­ schrottgemisch, der zum Abkühlen zu hoch erhitzter Stahl­ chargen dient, lassen sich auf diese Weise schwere Schrott- Stücke von Leichtteilen wie Drähten, Federn, Metallspänen oder kleinen Blechen trennen. Ebenso lassen sich leichte NE-Metalle, wie Aluminium und/oder Magnesium, von schweren NE-Metallen, wie Kupfer und Kupferlegierungen, trennen. Hierbei ist bei der vorhergehenden Siebklassierung darauf zu achten, daß das kleinste Schwerteil möglichst nicht leichter als das größte Leichtteil ist. Dem Sortierturm sollte daher ein entsprechend vorklassiertes, abgesiebtes Feststoffgemisch zugeführt werden.

Das Sortieren läßt sich unterstützen, wenn die Etagenböden in mindestens einer Ebene geneigt sind. Die jeweilige Lage und/oder Neigung der Biegefedern ist so zu wählen, daß die Leichtteile gezielt abgelenkt werden und somit zum offenen Durchlaß abgleiten.

Bei vorteilhaft mit ihren freien Enden zum Turmfuß weisen­ den Etagenböden ergibt sich aufgrund der Neigung der die Etagenböden bildenden, streifenförmigen Biegefedern, die in gestreckter Form als Blatt- oder Stabfedern verwendet wer­ den, ein richtungsunterstütztes Ablenken der Leichtteile, nämlich zum freien Ende der schrägverlaufenden Etagenböden und damit zum offenen Durchlaß des Siebturms hin. Als Werkstoffe für die Etagenböden bzw. Biegefedern kommen me­ tallische oder nichtmetallische Werkstoffe in Frage. Sowohl Naturgummi als auch synthetischer Gummi kann als Federwerk­ stoff benutzt werden.

Wenn die Federkraft der Biegefedern von oben nach unten, d. h. von Etagenboden zu Etagenboden zunimmt, wird erreicht, daß bis dahin nicht abgelenkte Leichtteile spätestens bei Erreichen der unteren Etagenböden des Sortierturmes auf einen so großen Widerstand treffen, der es den bis dahin gelangenden Leichtteilen - im Gegensatz zu den Schwertei­ len - unmöglich macht, die Etagenböden auszulenken. Die Federkraft darf aber nicht so groß sein, daß kleinere Schwerteile in die Leichtfraktion gelangen.

Es empfiehlt sich, daß der Abstand zwischen den freien Enden der Etagenböden und der Gegenfläche vom Kopfende bis zum Fußende des Sortierturms hin vergrößert wird. Damit steht den zu den freien Enden hin abgleitenden und dann ungehindert nach unten fallenden Leichtteilen ein in Fall­ richtung zunehmend größer werdender, von den Etagenböden nicht abgedeckter Öffnungsquerschnitt bzw. offener Durchlaß zur Verfügung. Zu diesem Zweck können die Etagenböden ge­ kürzt werden. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung entfernt sich jedoch die vor den freien Enden der Etagenböden liegen­ de Gegenfläche zunehmend von der ihr gegenüberliegenden Wand, so daß sich durch einfaches Ausstellen einer Wand von oben nach unten zunehmend größere Turm-Querschnitte und damit bei gleich bemessenen Etagenböden ein entsprechend größerer offener Durchlaß ergibt. Dadurch wird auch vermie­ den, daß die Leichtteile gegen die benachbarte Turmwand prallen und dadurch in den Schwerteilauslaß abgelenkt wer­ den.

Vorzugsweise besitzt der Turmfuß einen Leicht- und einen Schwerteilauslauf. Die Ausläufe, z. B. in Form von Rutschen, leiten die sortierten Bestandteile in dazugehörige Sammelbe­ hälter oder auf die getrennten Bestandteile kontinuierlich abtransportierende Förderbänder. Der Schwerteilauslauf ist somit unterhalb der Etagenböden angeordnet und der Leicht­ teilauslauf schließt sich übergangslos dem offenen Turm- Durchlaß an.

Das Trennergebnis und sichere Austragen der Leichtteile getrennt von den Schwerteilen kann durch einen zwischen den Ausläufen angeordneten - vorzugsweise verstellbaren - Trenn­ sattel begünstigt werden. Wenn der Trennsattel vorteilhaft dachförmig ausgebildet ist, lassen sich seine eine Schräg­ fläche dem Schwerteil- und seine andere Schrägfläche dem Leichtteilauslauf als Abgleitflächen für die Schwer- bzw. Leichtteile zuordnen. Ein vorteilhaft verschiebbares Dach des Trennsattels ermöglicht es, die Dachflächen abhängig von den Fallwegen der Bestandteile zu positionieren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfin­ dung näher erläutert sind. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtansicht eines Sortierturms, teilweise schematisch dargestellt;

Fig. 2 eine Teil-Ansicht des Sortierturms gemäß Fig. 1, perspektivisch dargestellt;

Fig. 3 als Einzelheit eine Einspannstelle eines Etagenbo­ dens des Sortierturms gemäß Fig. 1, in der Seiten­ ansicht dargestellt; und

Fig. 4 den Etagenboden gemäß Fig. 3 in Pfeilrichtung IV gesehen.

Eine Anlage zum Sortieren eines Feststoffgemischs 1 besteht aus einem Sortierturm 2, der über Stützträger 3 in dem Fundament 4 verankert ist. Im Inneren des Sortierturms 2 sind mit vertikalem Abstand voneinander mehrere Etagenböden 5 angeordnet, die aus zahlreichen, die lichte Weite 6 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wänden 10 des Sortierturms 2 lückenlos ausfüllenden, streifenförmigen Blattfedern 7 (vgl. die Fig. 2 und 4) bestehen. Die Blatt­ federn 7 sind zwischen Halteplatten 8, 9 befestigt (vernie­ tet oder verschraubt) und mit den Halteplatten 8, 9 in Längsschlitzen 12 (vgl. Fig. 3) einer Wand 11 des Sortier­ turms 2 geneigt so eingesetzt, daß sie mit ihren freien Enden 13 zum Fußende 14 des Sortierturms 2 (vgl. Fig. 1) weisen. Die Halteplatten 8, 9 der in die Längsschlitze 12 eingesetzten Etagenböden 5 sind mittels Schrauben 15 an die Wand 11 des Sortierturms 2 angeschraubt (vgl. Fig. 3 und 4). Die Federkraft der als streifenförmige Blattfedern 7 ausgebildeten Biegefedern der Etagenböden 5 nimmt von Eta­ genboden 5 zu Etagenboden 5 von oben nach unten zu.

Während die Blattfedern 7 bzw. Etagenböden 5 die lichte Weite 6 des Sortierturms 2 voll ausfüllen, und damit an drei Wänden 10 bzw. 11 anliegen, enden hingegen ihre freien Enden 13 mit Abstand von der gegenüberliegenden Turmwand (Gegenfläche) 16, so daß zwischen den Etagenböden 5 und der Turmwand 16 ein offener Durchlaß 17, d. h. ein freier Quer­ schnitt des Sortierturms 2 bleibt (vgl. Fig. 1). Der Ab­ stand der Turmwand 16 von der gegenüberliegenden, die Längs­ schlitze 12 für die Halteplatten 8, 9 der Etagenböden 5 aufweisenden Wand 11 vergrößert sich vom Kopfende 18 bis zum Fußende 14 des Sortierturms 2 kontinuierlich. Aufgrund des schrägen Verlaufs der Turmwand 16 ergeben sich zum Fußende 14 hin entsprechend zunehmend größere, nicht abge­ deckte Turm-Querschnitte, die den offenen Durchlaß 17 bil­ den.

Das Fußende 14 des Sortierturms 2 geht an der Seite der Wand 11, d. h. unterhalb der Etagenböden 5 in einen rutschen­ artigen Schwerteilauslauf 19 und an der Seite der Turmwand 16 in einen rutschenartigen Leichtteilauslauf 21 über. Zwi­ schen den Ausläufen 19, 20 ist ein gemäß dem Pfeil 22 verstellbarer, dachförmiger, mit seiner Spitze 23 dem Kopf­ ende 18 des Sortierturms 2 zugewandter Trennsattel 24 ange­ ordnet (vgl. Fig. 1).

Der Sortierturm 2 wird mit dem Feststoffgemisch 1 von einem Transportbandförderer 25 und einem Vibrationsförderer 26 (Schwingrinne) versorgt. Zuvor wurde das Feststoffgemisch in bestimmte Korngrößenbereiche abgesiebt und über einen nicht dargestellten Steigförderer zum Bandförderer 25 gelei­ tet. Der am Kopfende 18 des Sortierturms 2 bis über den obersten Etagenboden 5 vorkragende Vibrationsförderer 26 wirft das während das Transportes zu einer Einkornschicht vereinzelte Feststoffgemisch 1 in den Sortierturm 2 ab. Während die auf die Etagenböden 5 auftreffenden Schwerteile 27 die Blattfedern 7 nach unten, d. h. zum Fußende 14 hin auslenken, wie in Fig. 1 mit den gestrichelten Biegelinien 28 dargestellt, und dabei im wesentlichen senkrecht nach unten fallen und auf die ihnen zugewandte Schrägfläche 29 des Trennsattels 24 auftreffen, von der sie über den Schwer­ teilauslauf 19 in einen sich anschließenden Sammelbehälter 31 gleiten, werden Leichtteile 32 von den sich aus ihrer durchgebogenen Lage (vgl. die Biegelinien 28) in ihre ge­ streckte Ausgangslage zurückstellenden Blattfedern 7 zum freien Ende 13 der Etagenböden 5 hin abgelenkt. Dort können die Leichtteile 32 über den freien Durchlaß 17 des Sortier­ turms 2 ungehindert nach unten fallen und über den Leicht­ teilauslauf 21 in einen darunter angeordneten Sammelbehäl­ ter 33 rutschen. Leichtteile, die zunächst noch auf die Schrägfläche 34 des Trennsattels 24 auftreffen, gleiten von dort ebenfalls in den Leichtteilauslauf 21 ab. Somit erge­ ben sich am Fußende 14 des Sortierturms 2 unterschiedliche Sortierungen, nämlich die der Schwerteile 27 und die der Leichtteile 32.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Sortieren von Feststoffgemischen, ins­ besondere von metallischen Feststoffen, gekennzeichnet durch einen Sortierturm (2) mit einseitig eingespann­ ten, beweglichen, mit Abstand vor einer Gegenfläche (16) endenden Böden (5).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (5) aus Biegefedern bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Böden (5) aus Blattfedern (7) beste­ hen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (5) in mindestens einer Ebene geneigt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mit ihren freien Enden (13) zum Turmfuß (14) weisende Böden (5).

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Biegefedern (7) von oben nach unten zunimmt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (5) aus federhart gewalzten oder hartgezogenen Nichteisenmetal­ len bestehen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (5) aus Gummi bestehen.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen den freien Enden (13) der Böden (5) und der Gegenfläche (16) vom Kopfende (18) bis zum Fußende (14) des Sortierturms (2) hin vergrößert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gegenfläche (16) von der ihr gegenüberlie­ genden Wand (11) zunehmend entfernt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Schwer- und einen Leichtteilauslauf (19; 21) am Turmfuß (14).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ei­ nen zwischen den Ausläufen (19; 21) angeordneten Trenn­ sattel (24).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennsattel (24) dachförmig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trennsattel (24) verstellbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dach des Trennsattels (24) verschieb­ bar ist.