EP0861124B1 - Anordnung zum abtrennen von nichtmagnetisierbaren metallen aus einer feststoffmischung - Google Patents
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- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/20—Magnetic separation of bulk or dry particles in mixtures
Definitions
- the invention relates to an arrangement for separating non-magnetizable Metals, especially non-ferrous metals from a solid mixture, essentially consisting of one with a deflecting the mixture components on throwing parabolas Alternating magnetic field generator, the at least two at a distance from each other arranged dividers are arranged downstream.
- Such an arrangement is in terms of the main components according to DE 38 17 003C1 and DE 42 00 093 A1 and is successful in practice applied. It has been found to be advantageous that a combination of the adjustable effective range of the alternating field generated by the magnetic rotor due to the position of the axis of rotation of the magnetic rotor in the quadrant of the material discharge zone according to DE 38 17 003 C1 with the effect according to DE 42 00 093 A1, namely from a solid mixture given to the alternating field generator in one pass several different components as fractions simultaneously to separate, an effective separation process for solid mixtures enables.
- the invention is therefore based on the object, an arrangement of the beginning described way to improve so that by a constructive link technical means, from the application area of the solid mixture to the other Conveying and discharge area up to the separation zones formed by the throwing parabolas their functional effects on increasing the quality of the separation result, i.e. Concentrate the purity of the individual material fractions.
- the arrangement basically consists of a solid mixture 1, which e.g. Iron / stainless steel (V2A), 1.1, non-metals / stainless steel (V4A), 1.2, non-ferrous metal mixture 1.3 and light metal mixture 1.4 contains, in the direction of the arrow, Usually inclined vibration channel 2, which is essential to the invention with a additional inclination 2.1 is provided, a conveyor belt 3 and others. with the in a head drum 3.3 eccentrically mounted magnetic rotor 3.4 as a non-ferrous cutting station and finally a separation crest station 4 for the individual fractions 1.1, 1.2, 1.3, 1.4.
- a solid mixture 1 which e.g. Iron / stainless steel (V2A), 1.1, non-metals / stainless steel (V4A), 1.2, non-ferrous metal mixture 1.3 and light metal mixture 1.4 contains, in the direction of the arrow, Usually inclined vibration channel 2, which is essential to the invention with a additional inclination 2.1 is provided, a conveyor belt 3 and others. with
- a drive drum 3.1 drives an endless conveyor belt 3.2 over the head drum 3.3, in which the eccentrically mounted and at least in the range ⁇ var (Fig. 2) the material discharge zone for non-ferrous metals adjustable, driven magnetic rotor 3.4 is arranged.
- the separation crest station 4 is divided into an area for the in this example mentioned fractions to be separated, such as any iron / stainless steel (V2A) 1.1, in this case from the area of a material discharge zone 3.5 (FIG. 2), and Non-metals / stainless steel (V4A) 1.2 from material drop zone 3.6, non-ferrous metal mixed fraction 1.3 from the material drop zone 3.7 and light metal mixture 1.4 from the Material drop zone 3.8, the latter two particularly from the areas of the material drop zones 3.5 and 3.6 due to the effect of the ⁇ in the position range var adjustable magnetic rotor 3.4 from the head drum 3.3 in different Throwing parabolas are repelled.
- V2A iron / stainless steel
- V4A Non-metals / stainless steel
- a characteristic of the arrangement of dividing vertices 4.1, 4.2, 4.3 is that they in each case between adjacent throwing parabolas of the separated fractions 1.1, 1.2, 1.3 and 1.4 protrude and otherwise function as described in DE 42 00 093 A1.
- This arrangement has the following surprising overall effect:
- this area is designed as a dissolving and accelerating section, that is to say that the solid mixture 1 dissolves and accelerates to the conveyor belt 3.2 and is surprisingly evenly distributed and there everything is quickly put in a quiet position.
- the resulting additional effect for the design of the conveyor belt 3 can be used constructively even for the implementation of a short construction, since previously the solid mixture required a relatively long way on the conveyor belt 3.2 until the position was calmed when the solid mixture 1 was transferred by means of a single inclined vibrating trough 2 .
- This effect which is essential to the invention, is a decisive starting effect for influencing the separation quality for the function of the arrangement.
- This effect which has so far only been sought but not yet feasible, is having an effect the described calming on the one hand in the further functional sequence and on the other hand, in the construction of the conveyor belt 3 quasi double acting.
- the subsequent sequence namely by means of a speed control n, is thus also possible var of the magnet rotor 3.4 via a frequency converter, not shown, and by means of different magnetization times on the one to be separated Grain size and material properties of the parts of the solid mixture 1 over to act on a time-variable magnetic field structure, particularly advantageous influenced.
- the separation crest station 4 can thus with regard to the generation particularly pure fractions 1.1 to 1.4 can be used efficiently.
- the effects of the features according to further claims 2 support this to 7 the effects described above and ensure the advantageous overall effect with regard to the separate fractions 1.1 to 1.4.
- In the rest Claims 8 to 24 embodiments are described in addition to a safe Operating the arrangement continues to contribute to the quality of the separation result and thus the task according to the invention and the target Subordinate overall effect.
- the variety can with the invention the fractions to be separated from the solid mixtures described above can be further increased since the arrangement produced according to the invention the given solid mixtures as well as their different electro-physical Properties as well as their different geometric shapes and more heterogeneous material flows are taken into account for the quality of the end products.
Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
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- Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
- Fig. 1
- die schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit prinzipieller Funktionsdarstellung,
- Fig. 2
- die schematische Seitenansicht der Kopftrommel des Fördergurtes mit dem Wirkprinzip des exzentrisch gelagerten Magnetrotors,
- Fig. 3
- die Vorderansicht der Kopftrommel und
- Fig. 4
- die Seitenansicht nach Fig. 3.
Mittels der zusätzlichen Neigung 2.1 der Vibrationsrinne 2 im Bereich der Übergabe des Feststoffgemisches 1 auf den Fördergurt 3.2 ist dieser Bereich als Auflöse- und Beschleunigungsstrecke ausgebildet, d.h., daß das Feststoffgemisch 1 sich auflösend und beschleunigt dem Fördergurt 3.2 zugeführt und dort überraschend gleichmäßig verteilt und vor allen Dingen schnell in eine ruhige Lage versetzt wird. Der daraus für die Auslegung des Förderbandes 3 zusätzliche Effekt kann konstruktiv sogar noch für die Realisierung einer kurzen Bauweise ausgenutzt werden, da bisher bei einer Übergabe des Feststoffgemisches 1 mittels einfach geneigter Vibrationsrinne 2 das Feststoffgemisch einen relativ langen Weg auf dem Fördergurt 3.2 bis zur Lageberuhigung brauchte. Diese erfindungswesentliche Wirkung ist für die Funktion der Anordnung ein maßgebender Starteffekt zur Beeinflussung der Trennqualität.
- 1
- Feststoffgemisch
- 1.1
- Fraktion/Eisen Edelstahl (V2A)
- 1.2
- Fraktion Nichtmetalle/Edelstahl (V4A)
- 1.3
- Fraktion NE-Metall-Gemisch
- 1.4
- Fraktion Leichtmetallgemisch
- 2
- Vibrationsrinne
- 2.1
- zusätzliche Neigung
- 3
- Förderband
- 3.1
- Antriebstrommel
- 3.2
- Fördergurt
- 3.3
- Kopftrommel
- 3.4
- Magnetrotor
- 3.5
- Materialabwurfzone (für Fe)
- 3.6
- Materialabwurfzone (für Nichtmetalle/V4A)
- 3.7
- Materialabwurfzone (für NE-Mischfraktion)
- 3.8
- Materialabwurfzone (für NE-Leichtmetall)
- 3.9
- Magnete
- 3.10
- Parallelführungsgestänge
- 3.11
- Antriebsmotor für Magnetrotor 3.4
- 4
- Trennscheitelstation
- 4.1
- Trennscheitel
- 4.2
- Trennscheitel
- 4.3
- Trennscheitel
- v
- var Geschwindigkeitsregelung des Förderbandes 3
- F
- var variable Abstoßkraft
- α
- var verstellbare Position des Magnetrotors 3.4
- n
- var Drehzahlregelung des Magnetrotors 3.4
- schematische Darstellung der Ausrichtung eines Trennscheitels (4.1, 4.2 oder 4.3) durch Verschwenken um die Achse
- schematische Darstellung der Zustellung eines Trennscheitels (4.1, 4.2 oder 4.3) durch die horizontale Verstellung der Achse
- schematische Darstellung der Zustellung oder des Aufsteckens eines Trennscheitels (4.1, 4.2 oder 4.3) durch die vertikale Verstellung der Achse
Claims (23)
- Anordnung zum Abtrennen von nichtmagnetisierbaren Metallen aus einem Feststoffgemisch, bestehend aus einer die Feststoffmischung zuführenden Aufgabevorrichtung, einem die Feststoffmischung transportierenden endlosen Fördergurt (3.2) mit auf einem Rahmen gelagerten Gurttrommeln, von denen die am Abgabeende befindliche Kopftrommel (3.3) einen angetriebenen, exzentrisch gelagerten, verstellbaren Magnetrotor (3.4) aufweist, der die Bestandteile des Feststoffgemisches mittels Wechselmagnetfelderzeuger auf materialspezifisch unterschiedliche Wurfparabeln auslenkt, sowie einer der Kopftrommel (3.3) nachgeordneten Trennscheitelstation (4) mit Trennscheiteln (4.1, 4.2, 4.3) wobei der Magnetrotor (3.4) zur Anpassung an die jeweils zu trennende Korngröße und an die Materialbeschaffenheit des Feststoffgemisches mittels unterschiedlicher Magnetisierungszeiten über einen schnelleren oder langsameren Magnetfeldaufbau eine von einem Frequenzumrichter gesteuerte Drehzahlregelung (n var) besitzt und die Trennscheitel (4.1, 4.2, 4.3) jeweils zwischen benachbarte Wurfparabeln der getrennten Fraktionen (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) angeordnet und einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daßa) die als Vibrationsrinne (2) ausgebildete Aufgabevorrichtung im Bereich der Übergabe eine als zusätzliche Neigung (2.1) gestaltete Auflöse- und Beschleunigungsstrecke zur gleichmäßigen, lageberuhigten und fördergurtschonenden Verteilung des Feststoffgemisches (1) auf dem Fördergurt (3.2) aufweist,b) das Förderband (3) zur Anpassung des Verhältnisses Mengenstrom/Durchsatzleistung, Beeinflussung der Aufenthaltszeit des Feststoffgemisches (1) im Wirbelstromfeld des Magnetrotors (3.4) und Veränderung der Abwurfparabel des jeweiligen Bestandteils des Feststoffgemisches (1) Mittel für eine Geschwindigkeitsregelung (v var) enthält undc) der Magnetrotor (3.4) bezogen auf die Anpassung der Magnetkraft an den Abwurfpunkt des jeweiligen Bestandteils der Feststoffmischung (1) in einem Bereich (α var) von ≥ 90° so verstellbar und ausgebildet ist, daß eine variable Abstoßkraft (F var) für ein materialspezifisch weites Abstoßen des jeweiligen Bestandteils der Feststoffmischung (1) von der Kopftrommel (3.3) durch ein variables Wirbelstromfeld erzeugbar ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopftrommel (3.3) und der dieselbe umschlingende Fördergurt (3.2) zur Erreichung einer wirksameren Nähe des Magnetfeldes zu den Bestandteilen des Feststoffgemisches (1) und einer erhöhten Abstoßkraft (F var) relativ dünnwandig bzw. mit einer geringen Dicke ausgebildet sind.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fördergurt (3.2) zwecks geringerer Belastung der dünnwandigen Kopftrommel (3.3) und zur wirksameren Nähe des Magnetfeldes zu den Bestandteilen des Feststoffgemisches (1) eine Dicke im Bereich von 1,7 bis 4 mm aufweist.
- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopftrommel (3.3) für eine wirksamere Nähe des Magnetfeldes zu den Bestandteilen des Feststoffgemisches (1) eine Mantelstärke von ca. 4 mm bei 1000 mm Arbeitsbreite besitzt und vorrangig aus GFK oder gleichartigem Material gefertigt ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetrotor (3.4) zur Erhöhung der Polwechselfrequenz und der Abstoßkraft (F var) mit Feinpolen ausgerüstet ist.
- Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetrotor (3.4) mit Magneten (3.9) aus einer Neodym-Eisen-Bor-Legierung für ein starkes Wirbelstromfeld bestückt ist.
- Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetrotor (3.4) mit relativ kleinen Magneten (3.9) in Vielpolreihenanordnung zur Erhöhung des Polwechselbereiches von ca. 320 bzw. 480 auf ca. 1040 bzw. 1440 Hz und der Abstoßkraft (F var) gleicher Maximal-Drehzahl des Magnetrotors (3.4) von ca. 2400 bzw. 3600 min -1 ausgerüstet ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Magnetrotors (3.4) und gleichmäßigen Belastung der Lager des Magnetrotors (3.4) ein Parallelführungsgestänge (3.10) vorgesehen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Lager des Magnetrotors (3.4) zur Feststellung unzulässiger Unwuchten eine Schwingungsüberwachung vorgesehen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung der Rotation der über den Fördergurt angetriebenen Kopftrommel (3.3) bzw. zur Anzeige einer Störung mittels lmpulsgeber von der Kopftrommel (3.3) eine Bandlaufüberwachung vorgesehen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig vom Frequenzumrichter mittels elektronischer Zweikanalsicherheitswächter eine Drehzahlüberwachung des Magnetrotors (3.4) zur Vermeidung überhöhter Drehzahlen, die ein Ablösen von Magneten (3.9) bewirken, vorgesehen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (3.11) für den Magnetrotor (3.4) eine automatisch betätigbare mechanische Bremse aufweist, die bei Spannungsausfall, Abschaltung der Anordnung, Not-Aus-Schaltung, Ansprechen der Schwingungsüberwachung, Ansprechen der Bandlaufüberwachung und/oder Ansprechen der Drehzahlüberwachung wirksam wird.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheitel (4.1, 4.2, 4.3) so einstellbar sind, daß zur Vermeidung des Abprallens von Teilen der getrennten Fraktionen (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) die Trennflächen der Trennscheitel (4.1, 4.2, 4.3) mittlere Sehnen bzw. mittlere Tangenten zwischen den Wurfparabeln der Fraktionen (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) bilden.
- Anordnung nach Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß kombinierte Mittel für eine Ausrichtung mindestens eines der Trennscheitel (4.1, 4.2 oder 4.3) durch Verschwenken um die Achse sowie eine Zustellung derselben in dem jeweiligen Trennbereich vorgesehen sind, wobei die Zustellung durch eine horizontale Verstellung der Achse und/oder die Zustellung oder auch ein Aufstecken als vertikale Verstellung der Achse erfolgen.
- Anordnung nach Anspruch 1, 13 und 14, gekennzeichnet durch auf einer Schaltkulisse wirkende kombinierte Mittel.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fördergurt (3.2) Mitnehmer zum Herausbefördern magnetischer Teile aus dem Magnetbereich vorgesehen sind.
- Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Untertrum des Fördergurtes (3.2) korrespondierende Abstreifer zur Säuberung des Fördergurtes (3.2) von anhaftenden Teilen vorgesehen sind.
- Anordnung nach Anspruch 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Laufrichtung des Fördergurtes (3.2) gesehen erster Abstreifer den Fördergurt (3.2) streift und ein zweiter Abstreifer gegenüber dem Fördergurt (3.2) mit geringem Abstand angeordnet ist, wodurch zunächst anhaftende Teile bzw. Schmutz abgeschlagen und danach aufgefangen werden.
- Anordnung nach Anspruch 1, 13, 14 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennscheitel (4.1) zur Abscheidung von anfallendem Fe und/oder ggf. Schmutz vorgesehen ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, 13, 14, 15 und/oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennscheitel (4.1) im Bereich (3.5, 3.6) einer möglichen Abwurfzone für Fe einstellbar ist.
- Anordnung nach Anspruch 1, 13, 14, 15, 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennscheitel (4.2) mit seiner Oberkante in der unter dem Einfluß der Wirbelströme des Magnetrotors (3.4) turbulenten Zone des Bereiches (3.6, 3.7) endet, in dem der Magnetrotor (3.4) die NE-Metalle des zu trennenden Feststoffgemisches (1) im Bereich (α var) abstößt.
- Anordnung nach Anspruch 1, 13, 14, 15, 19, 20 und/oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheitel (4.1, 4.2, 4.3) aufsteckbar sind.
- Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Rahmen für die Lagerung der Antriebstrommel (3.1) und Kopftrommel (3.3), der im Querschnitt eine zur Seite offene c-artige Bauweise zur De- und Montage eines Fördergurtes (3.2) ohne aufwendige Hilfsmittel aufweist.
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