DE4232123C2

DE4232123C2 - Vorrichtung zum elektrostatischen Sortieren eines vorklassierten, körnigen Gemenges

Info

Publication number: DE4232123C2
Application number: DE19924232123
Authority: DE
Inventors: Ludger Koopmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1995-06-22
Anticipated expiration: 2012-09-26
Also published as: DE4232123A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Sortieren eines vorklassierten, körnigen Gemenges aus elektrisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Feststoffen.

Aus dem Buch von Wilhelm R.A. Vauck, "Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik", Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie GmbH., Leipzig, 9. Auflage 1992, Seite 364, Abbildung 5.61, ist eine Vorrrichtung bekannt, bei der das Transportmittel für das Gemenge aus einer geerdeten, metallischen Walze besteht, auf deren obere Seite das vorklassierte, körnige Gemenge mittels eines Trichters in dünner Schicht aufgebracht wird. Der weiteren Oberfläche dieser Walze steht eine Elektronen aussendende, negative Hochspannungselektrode gegenüber, so daß die Feststoffteilchen des Gemenges beim Durchlaufen des Hochspannungsfeldes eine negative Aufladung erfahren und diese Aufladung an die Walze weitergeben. Oberflächenleitfähigkeit und Kornübergangswiderstand der einzelnen Feststoffkomponenten bestimmen die Geschwindigkeit der Aufladung sowie Ladungsabgabe. Erfolgt das Umladen auf das positive Walzenpotential schnell, so zieht eine nachfolgend angeordnete, negative Ablenkelektrode die Feststoffteilchen stärker an als im Falle eines langsamen Umladens. Leitende und nicht leitende Feststoffe fallen dadurch auf getrennten Bahnen in geerdete Auffangbehälter. Um dabei eine relativ stabile Lage der Trennfraktionen zu erreichen, muß die Umlaufgeschwindigkeit der Walze relativ niedrig gehalten werden. Da der Durchsatz der Vorrichtung dieser Umfangsgeschwindigkeit proportional ist, ist auch der Durchsatz entsprechend gering. Die durch die Drehung der Walze auf die Feststoffpartikel des Gemenges einwirkenden Beschleunigungskräfte beeinflussen das Ergebnis der Sortierung negativ.

Bei der Vorrichtung nach der US 3 489 279 sind zwei Hochspannungselektroden vorgesehen, zwischen denen ein Band aus einem elektrisch leitenden Werkstoff umläuft. Dieses Band ist jedoch nicht geerdet und lädt sich somit bei Anlegung eines elektrischen Feldes an die Elektroden annähernd auf das Potential der näherliegenden Elektrode auf. Diese Ladung fließt auch auf die Teilchen des Gemenges über, so daß sich die gut leitenden Bestandteile des Gemenges deutlich schneller aufladen als Isolatoren. Die leitenden Bestandteile werden vom Band weg zu der oberhalb des Bandes angeordneten, als Sieb ausgebildeten Elektrode geführt, so daß leitende Teile, die kleiner sind als der Siebquerschnitt, passieren können und in einer Unterdruckkammer pneumatisch abgesaugt werden. Größere Teile stoßen gegen das Siebgewebe, werden dadurch entladen und fallen auf das Band zurück. Gleiches gilt für Stäube, die das Siebgewerbe berühren. Isolatoren, vor allem Kunststoffe oder dergleichen, bleiben auf dem Band liegen, so daß sie zusammen mit den zu großen Metallfraktionen abgeführt werden.

Aus der DE-OS 37 22 777 ist es auf einem anderen Gebiet, nämlich beim Aussortieren thermoplastischer Kunststoffe, bekannt, ein umlaufendes Band zu verwenden und diese zu beheizen, so daß Partikel des Gemenges aus thermoplastischen Kunststoffen auf dem Band festkleben und an einer bestimmten Stelle abgestreift werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zum elektrostatischen Sortieren in der Wirkung zu verbessern und die Durchsatzmenge einer solchen Vorrichtung zu erhöhen.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch Ausbildungsmerkmale nach dem Patentanspruch 1.

Der Vorteil dieser Ausbildungsmerkmale besteht vor allem darin, daß die Feststoffpartikel des Gemenges von mechanischen Beschleunigungskräften weitestgehend frei und über eine längere Sortierstrecke einem die Aufladung und Umladung bewirkenden elektrischen Feld ausgesetzt sind. Die Verwendung eines metallischen Bandes hat außerdem den Vorteil, daß das Gemenge leichter und in gleichmäßigerer Verteilung energiefrei auf das in Umlaufrichtung vordere Ende des Bandes aufgebracht werden kann. Dazu eignet sich besonders eine sich über die Breite des Metallbandes erstreckende Lade mit vorderer Schüttkante, wobei diese Lade gleichzeitig Schüttbewegungen ausführen kann. Durch die Verwendung des Metallbandes kann die kathodische Hochspannungselektrode flächenförmig ausgebildet sein und negative Elektronen in einem sich über die Breite des Metallbandes und einen wesentlichen Teil seiner Länge ausdehnenden Bereich gegen das Metallband aussenden. Dies hat vor allem den Vorteil, daß eventuell hochspringende Teile des Gemenges eventuell mehrfach aufgeladen werden und schließlich eine Position erreichen, in der sie fest am Band anliegen. Dadurch wirkt am eigentlichen Trennpunkt nicht nur die elektrostatische Anziehungskraft optimal, sondern zusätzlich wirkt auch noch die Haftreibung zwischen dem Partikel des Gemenges und dem Trennband. Dies alles ermöglicht eine deutlich höhere Umlaufgeschwindigkeit des Bandes gegenüber einer Vorrichtung mit einer Walze, ohne daß Fliehkräfte auftreten, die im Trennpunkt die elektrostatischen Anziehungskräfte und die Haftreibung überwinden. Durch einen entgegen der Umlaufrichtung des Metallbandes wirksamen Gasstrom, vorzugsweise einen Luftstrom, kann die Wirkung weiter verbessert werden. Da die Kunststoffteilchen das Metallband mehrfach berühren, wird die Kathode in Längsrichtung über einen bestimmten Bereich des Trennbandes ausgeführt. Dadurch werden die Teilchen bis zum endgültigen festen Aufliegen neu aufgeladen, falls sie zwischenzeitlich mit verschiedenen Kontaktflächen mit dem Band in Berührung gekommen sein sollten. Schließlich werden die Kunststoffteilchen mittels einer gegenrotierenden Trommelbürste abgestreift.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung perspektivisch schematisch dargestellt.

Die Vorrichtung besteht aus einer Zuführungseinheit 1, einem umlaufenden Metallband 2, einer negativen Hochspannungselektrode 3, einer Bürstenwalze 4 und Auffangbehältern 5 und 6, einerseits für Metalle und andererseits für Kunststoffe.

Die Zuführungseinheit 1 ist als Schüttlade ausgebildet. Durch diese Schüttlade 1 wird das vorklassierte, körnige Gemenge aus elektrisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Feststoffen auf das in Umlaufrichtung vordere Ende des Metallbandes 2 aufgebracht. Das Metallband 2 ist mit seinen Umlenkungen 7 und 8 in einem Gestell 9 gelagert und läuft mit dem Obertrum etwa horizontal um. Oberhalb des Metallbandes 2 ist die negative Hochspannungselektrode 3 angeordnet. Sie erstreckt sich etwa über die Breite des Metallbandes und über einen wesentlichen Teil seiner Länge. In Umlaufrichtung des Metallbandes 2 verringert sich der Abstand zwischen der Hochspannungselektrode 3 und dem oberen Trum des Metallbandes 2. Dadurch wird eine Intensivierung des elektrischen Feldes in Richtung des Transportweges des Gemenges auf dem Metallband 2 erreicht und ebenfalls eine erhebliche Unterstützung des beabsichtigten Trennvorganges erreicht. Trennfraktionen mit metallischen Anteilen fallen an der Umlenkung 7 des Metallbandes 2 in den Behälter 5. Kunststoffteile werden dagegen an dem Metallband festgehalten und durch die Bürstenwalze 4 abgestreift, so daß sie in den Behälter 6 gelangen.

In dem Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Metallbandes 2 und der Hochspannungselektrode 3 kann ein entgegen der Förderrichtung wirksamer Gasstrom, insbesondere ein Luftstrom, die Sortierwirkung begünstigen.

Bezugszeichenliste

1 Zuführungseinheit
2 Metallband
3 Hochspannungselektrode
4 Bürstenwalze
5 Behälter
6 Behälter
7 Umlenkung
8 Umlenkung
9 Gestell

Claims

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Sortieren eines vorklassierten, körnigen Gemenges aus elektrisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Feststoffen,

- bei der ein geerdetes, mit dem Obertrum etwa horizontal umlaufendes Metallband als Transportmittel für eine dünne Gemengeschicht,
- eine negative Hochspannungselektrode mit sich in einer Feldbreite über einen vorbestimmten Bereich der Ober fläche des Metallbandes (2) und mit einem Abstand von dieser Oberfläche erstreckt und
- Behälter zur getrennten Aufnahme leitender und nicht leitender Feststoffe unterhalb der Bandoberfläche vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich über die Breite des Metallbandes ausdehnende Lade einer Zuführungseinheit (1) zur Aufgabe der körnigen Feststoffe auf das in Umlaufrichtung vordere Ende des Metallbandes (2) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kathodische Hochspannungselektrode (3) flächenförmig ausgebildet ist und negative Elektronen in einem sich über die Breite des Metallbandes (2) und einen wesentlichen Teil seiner Länge ausdehnenden Bereich gegen das Metallband (2) aussendet.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hochspannungselektrode (3) von der Oberfläche des Metallbandes (2) in Umlaufrichtung des Metallbandes kleiner wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein entgegen der Umlaufrichtung des Metallbandes (2) wirksamer Gasstrom vorgesehen ist.