EP4440758B1 - Vorrichtung zum trennen von aufgabegut - Google Patents

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EP4440758B1
EP4440758B1 EP23761780.8A EP23761780A EP4440758B1 EP 4440758 B1 EP4440758 B1 EP 4440758B1 EP 23761780 A EP23761780 A EP 23761780A EP 4440758 B1 EP4440758 B1 EP 4440758B1
Authority
EP
European Patent Office
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shaft
elements
fraction
longitudinal direction
entraining
Prior art date
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Active
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EP23761780.8A
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English (en)
French (fr)
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EP4440758C0 (de
EP4440758A1 (de
Inventor
Ferdinand Doppstadt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
USG Umweltservice GmbH and Co KG
Original Assignee
USG Umweltservice GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by USG Umweltservice GmbH and Co KG filed Critical USG Umweltservice GmbH and Co KG
Publication of EP4440758A1 publication Critical patent/EP4440758A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4440758C0 publication Critical patent/EP4440758C0/de
Publication of EP4440758B1 publication Critical patent/EP4440758B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/003—Separation of articles by differences in their geometrical form or by difference in their physical properties, e.g. elasticity, compressibility, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/12—Apparatus having only parallel elements
    • B07B1/14—Roller screens
    • B07B1/15—Roller screens using corrugated, grooved or ribbed rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/005—Transportable screening plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/12—Apparatus having only parallel elements
    • B07B1/14—Roller screens
    • B07B1/145—Roller screens the material to be screened moving along the axis of the parallel elements

Definitions

  • the invention relates to a device for separating feed material for separating a first fraction comprising moist, slippery, slimy, kneadable, dough-like, cohesive and/or tough soils and/or soil materials, preferably clay-containing or clay-like adhesions, further preferably intended for use in a quarry.
  • the device has a plurality of rotating elements designed as screw flights.
  • the invention relates in particular to the technical field of sorting and/or classifying feed material, especially in the area of waste separation.
  • a clean or sufficiently precise separation of the feed material into different fractions makes it possible to use different fractions of the feed material directly or to subject them to different post-treatment processes. For example, large and/or elongated parts can be separated from smaller particles or components of the feed material.
  • the term "separation” includes both classification and sorting.
  • Classification is understood to mean a mechanical separation process for solid mixtures, whereby different geometric characteristics, such as size, are used for the separation process. This can involve dividing into coarse and fine material, among other things.
  • Sorting in this context is understood to mean a mechanical separation process in which a solid mixture with different material characteristics is divided into fractions with the same material characteristics. The density, color, shape, wettability or magnetizability of the feed material are suitable for sorting, for example.
  • the term separation in the present invention includes a separation of the feed material so that it can be divided into different fractions. This separation or separation is usually used to process recycled material or to classify at least essentially solid material.
  • a separation device used in this area according to the state of the art is generally not designed to to sufficiently separate or separate clay-containing deposits from the stone surface.
  • the object of the present invention is to avoid the aforementioned disadvantages of the prior art or at least to substantially reduce them.
  • the document DE 10 2018 108511 A1 discloses a device according to the preamble of claim 1.
  • the device according to the invention for separating feed material is intended for separating a first fraction and is preferably used in a quarry.
  • the first fraction is formed by moist, slippery, slimy, kneadable, dough-like, cohesive and/or tough soils and/or soil materials, in particular clay-containing adhesions.
  • the first fraction can adhere to a second or further fraction before being fed to the device and can be separated from the further fraction by the device.
  • the further fraction can then also be separated via the device.
  • the further fraction is preferably made up of large-format components, such as stones.
  • the first fraction can then in particular represent adhesions to the further fraction.
  • the device has a plurality of rotation elements designed as screw flights, wherein a rotation element has a shaft and at least one flight running spirally around the shaft.
  • a driving element protruding from the shaft is provided for entraining and/or separating the first fraction.
  • the entrainment element according to the invention which is provided independently of or in addition to the screw flight on the shaft, means that the first fraction can be separated out from the feed material in any case.
  • the entrainment element ultimately represents an additional means of capturing the first fraction and enabling intervention in the further fraction transported via the rotating elements or via the screen deck formed by the rotating elements.
  • the driving elements according to the invention ultimately lead in particular to the first fraction being pulled through the free spaces between the rotating elements and/or being squeezed through or drawn into the free spaces. Functionally, this can be compared to a pasta machine, in which the material is pressed or pushed through a corresponding free space.
  • the driving elements now ensure that, in addition to the spiral, another means is arranged on the shaft that can contribute to the separation of the first fraction.
  • a feed hopper and/or a conveyor device can be installed upstream of the screen deck, which feeds the feed material to the separation device.
  • the separation then takes place into two fractions, namely on the top side of the screen deck, which can be used to separate the further fraction, which can be made up of stones or the like, and on the bottom side of the screen deck, whereby the clay-containing materials can be separated on the bottom side, in particular as separating grain.
  • the separation is not based on density, but rather the fractions are also separated based on the viscosity of the material, particularly hard and soft.
  • the soft material which is particularly a cohesive soil, can be guided through the space between the rotating elements by the engagement and entrainment of the entrainment elements and thus ultimately separated as undersize particles.
  • the rotating elements rotate at between 50 and 200 rpm, in particular at approximately 100 rpm +/- 20%.
  • the driving element extends at least substantially in the longitudinal direction of the shaft, particularly preferably at least substantially parallel to the longitudinal direction of the shaft or at an acute angle thereto, on the outer surface of the shaft.
  • the driving element can be designed in such a way that improved engagement in the adhering first fraction can be ensured.
  • By extending at least substantially in the longitudinal direction (which also means an oblique arrangement at an acute angle of less than 20° in relation to the longitudinal direction), it can be ensured that this engagement can also take place in the direction of the conveying direction for the further fraction or along the longitudinal direction of the rotary elements.
  • the screw flights ultimately determine a conveying direction from one end of the rotary elements to the other end by rotating the rotary elements.
  • This conveying direction also runs in particular at least substantially in the longitudinal direction of the shaft, preferably parallel to it, so that the arrangement of the driving element at least substantially in the longitudinal direction of the shaft is also advantageous with regard to the conveying direction of the further fraction.
  • the first fraction is to be separated from the other fraction, which is transported along the conveying direction. This means that intervention via the carrier element can be particularly advantageous over a large transport path in the conveying direction for the other fraction.
  • At least one separate driving element is arranged between adjacent turns of the coil.
  • a plurality of separate driving elements can also be arranged between the same pair of adjacent turns and/or between further adjacent turns.
  • a separate driving element is arranged in particular between immediately adjacent turns of the coil.
  • the driving element can particularly preferably at least substantially bridge the distance between the adjacent turns.
  • driving elements in particular at least substantially equally spaced, are arranged between two directly adjacent windings in the circumferential direction - thus in particular once circulating 360° around the shaft.
  • driving elements which are provided at a distance from one another, preferably at the same distance, over the circumference of the shaft, are particularly advantageous and ensure good intake of the first fraction.
  • a plurality of driving elements are arranged between each pair of immediately adjacent turns, so that a plurality of driving elements can be provided over the entire longitudinal direction of the shaft.
  • the majority of the entrainment elements between two immediately adjacent turns ensure that, even when the rotating element rotates, the first fraction can be constantly entrained for separation from it, in particular for the purpose of dissolving a component adhering to the other fraction. Otherwise, uneven separation behavior could result.
  • At least one pair of separate driving elements arranged directly one behind the other in the longitudinal direction of the shaft are arranged offset from one another. Such an offset is achieved in particular with respect to the next immediately adjacent separate driving element. It can also be provided that a plurality of separate driving elements are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the shaft, which are then all arranged offset from one another.
  • This offset can be transverse to the longitudinal direction of the shaft, in particular between 1 mm and 80 mm, preferably between 10 mm and 30 mm and in particular 20 mm +/- 5 mm.
  • Such an offset has the advantage that an equalization of the torque reduction per revolution of the screw flight or the rotary element can be ensured during operation. Accordingly, the offset arrangement can in particular ensure that an at least essentially uniform separation behavior for the first fraction is achieved, which is preferably adapted with regard to the rotation of the rotating elements.
  • a plurality of separate driving elements are provided over the circumference of the shaft in the circumferential direction.
  • a plurality, in particular all, of the separate driving elements immediately adjacent in the longitudinal direction of the shaft are arranged offset from one another, preferably in such a way that a step structure results.
  • This step structure can preferably be monotonously ascending or descending (depending on the viewing direction).
  • the driving element is formed in the form of an arc section at least in some areas at the end in a cross-section transverse to the longitudinal direction of the shaft.
  • the cross-section transverse to the longitudinal direction of the shaft of the driving element can be formed in particular as a circular arc segment.
  • Such a formation results in particular from the application of the driving element, which is applied in particular in the liquid state.
  • the driving element can be applied in particular in the liquid state to the already manufactured shaft as a build-up weld.
  • Such a structure of the driving elements enables effective engagement in the first fraction to separate it when the rotary element rotates and also enables permanent use of the driving element, so that preferably sharp edges, which could otherwise be subject to high wear, can be at least essentially safely avoided.
  • the driving element is designed as a linear and/or bead-shaped elevation between two adjacent spiral sections, in particular in the longitudinal direction of the shaft, which is continuous and/or uninterrupted.
  • Such an uninterrupted design is understood in particular in such a way that each separate driving element is particularly preferably designed to be uninterrupted, but in particular a plurality of driving elements can be provided distributed over the longitudinal direction of the shaft.
  • the carrier element can also be designed as a strip-shaped web.
  • This web can in particular be designed as a separately handleable component that is already Production has the appropriate shape and can be subsequently applied to the shaft.
  • the driving element can also be designed as a separate strip-shaped component instead of a build-up weld.
  • the driving element serves to have an additional component on the shaft for driving the first fraction.
  • the driving element preferably has a thickness of at least 1 mm, preferably between 1 mm and 15 mm, more preferably from 2 mm to 6 mm.
  • the thickness preferably the maximum thickness, is 3 mm +/- 0.5 mm.
  • the thickness of the driving element in particular the maximum thickness of the driving element, can preferably be less than the web height of the helix and in particular less than 10% of the web height of the helix, preferably less than 5% of the web height of the helix.
  • the driving element thus serves to entrain components of the first fraction that are directly on the outer surface of the shaft.
  • the driving element is connected to the shaft in a material-locking and/or force-locking and/or form-locking manner.
  • the driving element is particularly preferably only connected to the outer surface of the shaft in a material-locking manner, preferably by welding.
  • a force-locking and/or form-locking can also be provided as an alternative or in addition to a material bond between the driving element and the outer surface of the shaft.
  • the driving element is designed in particular as a preferably web-shaped strip or the like, which can be connected to the outer surface of the shaft via corresponding connecting means. The advantage of such a design is that a detachable arrangement of the driving element can be provided on the outer surface, so that in the event of wear of the driving element, in particular, an appropriate replacement can be carried out.
  • the driving element preferably comprises wear-resistant steel as material, preferably with a grade of 300 HB to 600 HB, in particular 600 HB.
  • Wear-resistant steels of the aforementioned type are characterized in particular by their high abrasion properties and enable long-term, low-wear use of the driving element to be guaranteed.
  • the driving element is particularly preferably designed as a build-up weld and/or armoring, in particular as a build-up weld seam and/or armoring seam. With such a design, it can be provided that if the driving element is subject to wear, a new application of the driving element can be made possible.
  • the build-up weld and/or armoring also provides a driving element that can withstand high mechanical forces and is particularly good or resistant to wear.
  • the helix has a constant helix pitch over its length.
  • the helixes of all rotation elements have a constant, in particular at least substantially the same, helix pitch.
  • the helixes of the rotation elements can be designed differently.
  • two groups of rotation elements can be provided, which preferably differ in terms of the direction of their helixes, as will be explained below with regard to the left-turning and right-turning arrangement of the rotation elements.
  • rotation elements are provided.
  • the rotation elements are in particular arranged adjacent to one another. It is preferred that the spirals of immediately adjacent rotation elements interlock and/or mesh with one another.
  • a distance is also provided between the upper edge of the spiral and the immediately adjacent shaft of the adjacent rotation element. This distance can in particular indicate the separation grain size and is preferably a few millimeters.
  • the rotation elements are arranged and/or mounted in such a way that they form a trough-shaped and/or curved screen deck that is recessed towards the center. It is particularly preferred that such an arrangement enables the feed material to remain in the recessed trough area of the screen deck when it is fed in and to be preferably conveyed along the conveying direction.
  • the spirals of the left-turning and right-turning rotation elements can be designed differently, namely in particular they can have different directions of rotation.
  • the left-turning and right-turning rotation elements can nevertheless have the same spiral pitch.
  • the left-turning and right-turning rotation elements are arranged in such a way that two groups of rotation elements are preferably provided, namely a group of adjacent rotation elements that are left-turning and a further group of adjacent rotation elements that are arranged right-turning.
  • the groups can meet in particular in the trough depression of a preferably curved screen deck, so that the left-turning and right-turning rotation elements are particularly preferably arranged in such a way that they each rotate towards the center and thus lead in particular to the conveyance of the feed material into the central area of the screen deck. Accordingly, such an arrangement can increase the residence time of the feed material on the screen deck and in particular lead to an efficient separation of the first fraction.
  • an adjusting device for adjusting the angle of inclination of the screen deck from the feed end to the discharge end.
  • the adjusting device can in particular be designed such that the inclination of the screen deck in relation to the substrate can be changed between 0° and 40°, preferably between 0.1° and 30°.
  • By adjusting the inclination of the screen deck it is also possible to adapt to different feed materials. It can therefore be advantageous that different inclinations to the substrate are better suited to different feed materials, in particular with regard to the heavy components of the second fraction that are subject to the force of gravity.
  • the residence time of the feed material on the screen deck can also be increased or reduced by an adjustable inclination, in particular by a greater inclination, in particular depending on the desired degree of separation of the first fraction.
  • the rotating elements forming the screen deck are arranged and designed in such a way that the feed material can be separated into at least two fractions, whereby the first fraction can be separated below the rotating elements and whereby a further fraction can be discharged above the screen deck, in particular via the discharge end of the rotating element. Discharge of the second fraction can take place in particular via the front end of the rotating elements.
  • a conveying device such as a feed hopper and/or a conveyor belt or the like can also be used to feed the feed material.
  • the device is particularly preferably designed to be mobile. It can have a chassis, in particular a crawler chassis, with which the device can be driven or moved to different locations.
  • a further driving element is arranged in the area of the feed end of the rotary element - in particular accordingly outside the helix.
  • the further driving element can be arranged in particular in the area of the end of the rotary element facing the bearing and/or at the feed end of the rotary element, in particular behind a wall that protects the feed end from the feed material.
  • the further driving element can now be provided so that components of the feed material that may reach this area can be conveyed back into the area of the screen deck or below the rotary elements.
  • the further driving element is arranged at an angle, in particular at an angle between 4° and 30°, more preferably between 5° and 20° and in particular of 15° +/- 3°, to the longitudinal direction of the shaft.
  • the further driving element can also be designed as a weld, in particular a build-up weld and/or armoring, in particular a build-up weld seam or armoring seam.
  • a wear element can be arranged on the upper edge of the coil at least in some areas, preferably over the entire surface, and in particular extend at least substantially over the entire length of the coil.
  • the wear element can preferably also be designed as a build-up weld and/or armoring or build-up weld seam or armored seam.
  • the further wear element can protect the coil from mechanical stress or the like.
  • the thickness of the wear element can be between 1 and 10 mm, preferably between 3 and 7 mm and in particular 3 mm +/- 20%. The wear element thus leads to long-term use of the coil without the need to replace the coil due to wear on the upper edge. becomes absolutely necessary.
  • the wearing element can also be replaced if necessary in order to be able to use the rotating element for a longer period of time.
  • a retaining means is provided, which is preferably designed as a plate.
  • the retaining means is designed and arranged in such a way that the residence time of the feed material on the screen deck can be increased or increased, which preferably leads to improved separation of the first fraction.
  • the retaining means is arranged in particular at the discharge end of the central rotary elements and in particular prevents premature discharge of the further fraction in this area.
  • the retaining means is preferably arranged adjacent to the rotary elements.
  • the retaining means only extends over part of the width of the screen deck and is particularly preferably arranged in the trough depression of a curved screen deck.
  • the present invention relates to the use of a device of the aforementioned type for separating feed material for separating a clayey soil in a quarry.
  • the present invention relates to a method for separating feed material using a device of the aforementioned type, wherein a first fraction comprising moist, slippery, slimy, kneadable, dough-like, cohesive and/or tough soils and/or soil materials is separated.
  • a first fraction comprising moist, slippery, slimy, kneadable, dough-like, cohesive and/or tough soils and/or soil materials is separated.
  • clay-containing or clay-like adhesions are provided as the first fraction.
  • the rotating elements of the device rotate during operation, wherein the entrainment elements entrain and/or separate the first fraction.
  • the method according to the invention is particularly advantageous in a quarry, since it ultimately makes it possible to separate clay-containing deposits from stones and/or large-format components, in particular limestone.
  • the method according to the invention provides that the feed material can be fed onto the screen deck formed by the rotating elements. By rotating the rotating elements, the feed material can then be conveyed in the conveying direction of the rotating elements. At the same time, the conveying can also cause the entrainment elements to engage in the first fraction, which can be separated on the underside beneath the rotating elements. The further fraction can then be thrown out via the front end of the rotating elements opposite the feed end.
  • the further fraction can be made up of stones or large-format components that are larger than the gaps formed between the rotating elements or larger than the separation grain size.
  • the components of the first fraction are smaller than the separation grain size, but can only be reliably separated by the device according to the invention, since otherwise they would adhere to the further fraction due to their viscosity and adhesive properties.
  • the process according to the invention enables a safe separation of the clayey and/or cohesive soils, which can drastically simplify the entire process sequence in lime extraction.
  • Fig. 1 shows a device 1 for separating feed material 2 for separating a first fraction 3.
  • the fraction 3 is separated below the device 1.
  • the first fraction 3 is formed by moist, slippery, slimy, kneadable, dough-like, cohesive and/or tough soils and/or soil materials.
  • the first fraction 3 has clay-containing or clay-like adhesions.
  • the device 1 can also be designed to separate a further fraction 22.
  • the further fraction 22 can have large-format components, in particular stones.
  • the first fraction can be designed as an adhesion to components of the further fraction 22, in particular when fed to the device 1.
  • the device 1 is used in particular in a quarry.
  • the Fig. 1 further shows that the device 1 has a plurality of rotation elements 4 designed as screw spirals.
  • a rotation element 4 has a shaft 5 and at least one spiral 6 running around the shaft 5, as is described in more detail in the Fig. 5 and 11 is shown.
  • the Fig. 5 and 11 show different embodiments of the rotation elements 4 as they can be used in a device 1. In particular, two different groups or types of rotation elements 4 are used in a device 1, as will be explained below.
  • the further fraction 22 can be separated in particular above the screen deck 14 formed by the rotating elements 4, preferably via the the end of the rotation elements 4 opposite the feed end, as is the case, for example, in the Fig. 16
  • the first fraction 3 can also be separated through the space between the rotating elements 4 - and thus below the screen deck 14.
  • a driving element 8 protruding from the outer surface 7 of the shaft 5 for driving and/or separating the first fraction 3 is arranged or provided on this outer surface 7.
  • Such a driving element 8 is also provided in the further embodiment of the rotary element 4, as shown in Fig. 11 is presented in more detail.
  • the driving element 8 is in the Fig. 1 to 18 schematically as a dashed line or as an armored seam (see Fig. 6 and 7 as well as Fig. 12 and 13 ). This has been done for visualization reasons and does not correspond to the actual design of the driving element 8, in particular as a weld seam. The same applies to the further driving element 15, which will be discussed below.
  • the entrainment element 8 is therefore designed in such a way that it can pull or transport the first fraction 3 through the gap between immediately adjacent rotation elements 4 of the screen deck 14, in particular by engaging in the first fraction 3, which is formed in particular by adhesions to components of the further fraction 22.
  • the entrainment element 8 is particularly advantageously provided for the removal of clay-containing or clay-like components. These can then be guided through the free areas between the adjacent rotation elements 4.
  • the Fig. 4 and 11 show that the driving element 8 extends at least substantially in the longitudinal direction L of the shaft 5.
  • the extension can run at least substantially parallel to the longitudinal direction L of the shaft 5 or at an acute angle thereto.
  • a plurality of driving elements 8 are provided.
  • the driving elements 8 can be arranged in such a way that they form a continuous line in the longitudinal direction L of the shaft 5, interrupted by the helix 6. This line can be designed to rise monotonically and can be created in particular by separate driving elements 8 that are offset from one another, as will be explained below.
  • a separate driving element 8 is arranged between adjacent turns 9 of the helix 6.
  • a turn 9 of the helix 6 extends in particular 360° all the way around the outer surface 7 of the shaft 5.
  • the distance 10 between adjacent turns 9 can be bridged by the driving element 8, which is in particular continuous or uninterrupted.
  • driving elements 8 are arranged, preferably at least substantially equally spaced in the circumferential direction, between adjacent turns 9 on the outer surface 7 of the shaft 5.
  • four driving elements 8 are arranged around the outer circumference of the shaft 5 in the area between two adjacent turns 9.
  • the helix 6 is continuous and thus different arrangements of the driving elements 8 also result at different positions of the rotary element 4.
  • four driving elements 8 are arranged around the circumference - that is, 360° all around - of the shaft 5 in each free area between the windings 9, which results in a plurality of separate driving elements 8 over the length of the rotation element 4.
  • Fig. 11 It is shown that at least one pair of separate driving elements 8 arranged directly one behind the other in the longitudinal direction L of the shaft 5 - namely those arranged closest to each other or immediately adjacent to each other - are arranged offset from each other.
  • This offset 11 is in Fig. 12 shown in more detail and is transverse to the longitudinal direction L of the shaft 5 in particular between 10 mm and 30 mm.
  • a plurality, in the Fig. 11 In the embodiment shown, all immediately adjacent driving elements 8 - namely, in relation to the longitudinal direction L of the shaft 5, the driving elements 8 that are immediately and closest - are arranged offset from one another, preferably in such a way that a staircase structure results.
  • the staircase structure can differ according to the design of the spiral 5, which can be seen when comparing the Fig. 5 and 11 becomes clear.
  • the staircase structure can be monotonically increasing - that is, monotonically increasing or decreasing depending on the direction of view.
  • Fig. 19 shows that the driving element 8 in the cross section transverse to the longitudinal direction L of the shaft 5 is formed at least in part in the form of an arcuate section at the end or has a circular arc segment-shaped structure in the cross section transverse to the longitudinal direction L of the shaft 5.
  • the driving element 8 has no sharp corners or the like.
  • the driving element 8 is designed as a continuous and/or uninterrupted linear and/or bead-shaped elevation in the longitudinal direction L of the shaft 5, as is the case with Fig. 4 in more detail.
  • the driving element 8 can also be designed as a strip-shaped web, which can in particular be provided independently of the shaft 5 and can be connected to the shaft 5 in a form-fitting and/or friction-fitting and/or material-fitting manner.
  • the driving element 8 can have a thickness 12 of at least 1 mm and in particular between 2 and 6 mm.
  • the maximum thickness 12 of the driving element 8 can be less than the web height 13 of the helix 6.
  • the driving element 8 does not strike the outer surface 7 of an adjacent rotation element 4 or the adjacent shaft 5, but rather a sufficiently large distance is provided from this.
  • the distance between the upper edge of the helix 6 and the adjacent outer surface 7 of the adjacent helix 6 can be only a few millimeters.
  • the driving element 8 can be connected to the shaft 5 in a materially bonded and/or force-locking and/or form-locking manner, in particular depending on the design of the driving element 8.
  • the driving element 8 is made of wear-resistant steel, in particular with a grade of 600 HB. Furthermore, the driving element 8 in the Fig. 4 The embodiment shown is designed as a build-up weld or armoring, namely as a build-up weld seam and/or armor seam.
  • the rotation elements 4 can preferably be elastically mounted at both ends, as is the case with Fig. 1 In addition, between 3 and 20, preferably between 4 and 10 rotation elements 4 can be provided, as also shown in the Fig. 1
  • the rotation elements 4 can be arranged and mounted in such a way that they form a trough-shaped or curved sieve deck 14 that is recessed towards the center. What is not shown in more detail is that an adjustment device is provided for adjusting the angle of inclination of the screen deck 14 from the feed end to the discharge end, wherein the adjustment device is designed such that the inclination of the screen deck 14 in relation to the ground can be changed between 0.1° and 30°. Such a change can be made to adapt to different feed materials 2.
  • the Fig. 4 and 10 differ in that left-turning and right-turning rotation elements 4 are shown.
  • the Fig. 4 corresponding Fig. 5 to 9 show the left-handed arrangement and the Fig. 11 to 14 , which leads to the Fig. 10 correspond, the clockwise arrangement.
  • the rotation elements 4 can be arranged in such a way that they each rotate towards the center, so that the feed material 2 can be conveyed into the recessed area of the trough of the screen deck 14.
  • two groups of rotation elements 4 can be provided, which are designed to be either anti-clockwise or clockwise.
  • the design as a left-handed or right-handed rotation element 4 can be selected depending on the arrangement and the direction pointing towards the depression of the trough.
  • rotation elements 4 that are immediately adjacent to one another can be anti-clockwise and further rotation elements 4 that are immediately adjacent to one another can be clockwise, whereby the rotation elements 4 that meet in the depression of the trough and are immediately adjacent to one another can be both left-handed and right-handed.
  • the spirals 6 of immediately adjacent rotation elements 4 can interlock or mesh with each other.
  • the rotary elements 4 forming the screen deck 14 are arranged and designed such that the feed material 2 is separated into at least two fractions, wherein the first fraction can be separated below the rotary elements 4 and a further fraction 22 can be ejected above the screen deck 14, in particular via the ejection end of the rotary elements 4.
  • FIG. 13 and 7 A further driving element 15 is shown for the two different embodiments of the rotary elements 4, which serves to convey feed material located in the area of the feed end back into the area of the spirals 6.
  • This area of the rotary element 4 can In particular, it can be arranged behind a wall, which is Fig. 1 is shown in more detail. Feed material that gets under this wall is then to be conveyed out via the further driving elements 15.
  • these can be arranged at an angle to the longitudinal direction L of the shaft 5, in particular between 4° and 30°. The formation of the angle then also depends on whether the rotation elements 4 are anti-clockwise or clockwise.
  • a wear element 16 is arranged on the upper edge of the helix 6 at least in some areas, preferably over the entire surface, and in particular extends at least substantially over the length of the helix 6.
  • the wear element 16 can also be designed as a build-up weld, just like the further driving element 15.
  • the wear element 16 can also increase the wear resistance of the helix 6.
  • the use of the device 1 in a quarry is not shown in detail, but is preferred.
  • the Fig. 16 shows a schematic perspective view of the screen deck 14, wherein the Fig. 17 the top view of the screen deck 14 and the Fig. 18 shows a corresponding side view.
  • the overall device 1 shown comprises, in addition to the screen deck 14, further components of the device 1, such as a feed hopper 17, which together with a conveyor device 19 feeds the feed material to the screen deck 14.
  • a further conveyor device 20 can also be provided for conveying away the further fraction 22, which is designed in particular as a circulating conveyor belt.
  • Suitable conveying means 21 can also be used to convey away the first fraction 3, which can also be designed as conveyor belts.
  • the device 1 can be designed to be mobile or movable, for which purpose it can in particular have a chassis 18, preferably a crawler chassis. In this way, a mobile device 1 can also be provided which can be transported to different locations.
  • the Fig. 16 shows that in a further preferred embodiment, the device 14 may comprise a retaining means 23 which in the Fig. 16 depicted
  • Embodiment is designed as a plate.
  • the retaining means 23 can be arranged in the region of the ends of the rotation elements 4 opposite the feed ends and can be at least slightly spaced from the rotation elements 4.
  • the retaining element 23 can preferably extend over part of the width of the screen deck 14, so that rotation elements 3, in particular the outer rotation elements 4 of the screen deck 14, are preferably not arranged directly below the retaining means 23.
  • the retaining means 23 can in particular be arranged in the recessed region of a curved screen deck.
  • the retaining means 23 can also be designed such that at least substantially no material or no components of the further fraction 22 can be conveyed away via the retaining means 23; these components must preferably first be conveyed to the outermost rotation elements 4 of the screen deck 14. Accordingly, the retaining means 23 can increase the residence time of the further fraction 22 on the screen deck 14.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Aufgabegut zur Abscheidung einer ersten Fraktion aufweisend feuchte, glitschige, schleimige, knetfähige, teigähnliche, bindige und/oder zähe Böden und/oder Bodenmaterialien, bevorzugt lehmhaltige oder -artige Anhaftungen, weiter bevorzugt vorgesehen zur Verwendung in einem Steinbruch. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von als Schneckenwendeln ausgebildeten Rotationselementen auf.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere das technische Gebiet der Sortierung und/oder Klassierung von Aufgabegut, vor allem im Bereich der Abfalltrennung. Eine saubere bzw. hinreichend genaue Trennung des Aufgabegutes in unterschiedliche Fraktionen ergibt die Möglichkeit, unterschiedliche Fraktionen des Aufgabegutes unmittelbar verwerten oder unterschiedlichen Nachbehandlungsverfahren zuführen zu können. So können beispielsweise große und/oder langgestreckte Teile von kleineren Partikeln bzw. Bestandteilen des Aufgabegutes getrennt werden.
  • Im Zusammenhang mit der Erfindung umfasst der Begriff "Trennen" sowohl das Klassieren als auch das Sortieren. Dabei ist unter Klassieren ein mechanisches Trennverfahren für Feststoffgemische zu verstehen, wobei unterschiedliche geometrische Merkmale, beispielsweise die Größe, für den Trennprozess ausgenutzt werden. Dabei kann eine Aufteilung u.a. in Grob- und Feingut erfolgen. Als Sortieren wird in diesem Zusammenhang ein mechanisches Trennverfahren verstanden, bei dem ein Feststoffgemisch mit unterschiedlichen stofflichen Merkmalen in Fraktionen mit gleichen stofflichen Merkmalen aufgeteilt wird. Zum Sortieren eignen sich beispielsweise die Dichte, Farbe, Form sowie Benetzbarkeit oder Magnetisierbarkeit des Aufgabegutes. Demzufolge umfasst der Begriff Trennung in der vorliegenden Erfindung eine Auftrennung des Aufgabegutes, so dass eine Einteilung in unterschiedliche Fraktionen erfolgen kann. Meist wird diese Trennung bzw. Auftrennung zur Aufbereitung von Recyclingmaterial oder zur Klassierung von zumindest im Wesentlichen festen Material verwendet.
  • Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Trennvorrichtungen ist, dass diese nur eine mangelnde bis maximal hinreichende Trennschärfe des Aufgabegutes gewährleisten, das beispielsweise aus Steinen, insbesondere Kalkstein, mit lehmhaltigen Anhaftungen gebildet wird. Eine in diesem Bereich eingesetzte Trennvorrichtung nach dem Stand der Technik ist in der Regel nicht dazu ausgebildet, die lehmhaltigen Anhaftungen von der Steinoberfläche hinreichend gut abzutrennen bzw. abzuscheiden.
  • Auch bei anderen zähen Bodenmaterialien, die an größeren Komponenten anhaften, kann mit der bekannten Trennvorrichtung keine hinreichend genügende Abtrennung dieser Anhaftungen ermöglicht werden. Dies führt dazu, dass weitere Einrichtungen zur Abtrennung derartiger Anhaftungen eingesetzt werden müssen und der gesamte Verfahrensablauf, insbesondere in einem Steinbruch, zum Erhalt einer sauber getrennten Fraktion mit großförmigen Komponenten, wie Steine, die zumindest im Wesentlichen frei von Anhaftungen sind, sehr aufwendig und kostenintensiv ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden oder aber zumindest im Wesentlichen zu reduzieren.
  • Das Dokument DE 10 2018 108511 A1 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Trennen von Aufgabegut gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trennen von Aufgabegut ist zur Abscheidung einer ersten Fraktion vorgesehen und wird bevorzugt in einem Steinbruch verwendet. Die erste Fraktion wird durch feuchte, glitschige, schleimige, knetfähige, teigähnliche, bindige und/oder zähe Böden und/oder Bodenmaterialien, insbesondere lehmhaltige Anhaftungen, gebildet. Dabei kann die erste Fraktion an einer zweiten bzw. weiteren Fraktion vor Zuführung zu der Vorrichtung anhaften und durch die Vorrichtung von der weiteren Fraktion abgetrennt werden. Die weitere Fraktion kann dann ebenfalls über die Vorrichtung abgeschieden werden. Bevorzugt setzt sich die weitere Fraktion aus großformatigen Komponenten, wie beispielsweise Steine, zusammen. Die erste Fraktion kann dann insbesondere Anhaftungen an der weiteren Fraktion darstellen.
  • Die Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Mehrzahl von als Schneckenwendeln ausgebildeten Rotationselementen auf, wobei ein Rotationselement eine Welle und wenigstens eine spiralförmig um die Welle verlaufende Wendel aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass - zusätzlich zur Wendel - wenigstens ein auf der Außenoberfläche der Welle angeordnetes und von der Außenoberfläche der
  • Welle abstehendes Mitnahmeelement zur Mitnahme und/oder Abscheidung der ersten Fraktion vorgesehen ist.
  • Das erfindungsgemäße Mitnahmeelement, das unabhängig oder ergänzend von der Schneckenwendel auf der Welle vorgesehen ist, führt dazu, dass die erste Fraktion jedenfalls ganz überwiegend aus dem Aufgabegut abgeschieden werden kann. Das Mitnahmeelement stellt im Ergebnis ein zusätzliches Mittel dar, die erste Fraktion zu erfassen und ein Eingreifen in die über die Rotationelemente bzw. über das durch die Rotationselemente gebildete Siebdeck transportierte weitere Fraktion zu ermöglichen.
  • Die erfindungsgemäßen Mitnahmeelemente führen letztlich insbesondere dazu, dass die erste Fraktion durch die Freiräume zwischen den Rotationselementen hindurchgezogen und/oder hindurchgequetscht bzw. in die Freiräume eingezogen wird. Funktional ist dies mit einer Nudelmaschine zu vergleichen, bei der das Material durch einen entsprechenden Freiraum gepresst bzw. gedrückt wird. Die Mitnahmeelemente gewährleisten nun, dass neben der Wendel ein weiteres Mittel an der Welle angeordnet ist, das zur Abscheidung der ersten Fraktion beitragen kann.
  • Erfindungsgemäß wird insbesondere ermöglicht, die Kalkgewinnung in einem Steinbruch somit drastisch zu vereinfachen. In der Praxis ist es so, dass regelmäßig Lehmeinschlüsse im Kalkstein vorhanden sind, die beim Abbau von Kalkstein abzuscheiden sind. Eine solche Abscheidung wird nun durch die erfindungsgemäße Trennvorrichtung ermöglicht. Hierzu kann dem Siebdeck ein Aufgabetrichter und/oder eine Fördereinrichtung vorgeschaltet sein, der bzw. die das Aufgabegut der Trennvorrichtung zuführt. Anschließend erfolgt die Trennung in zwei Fraktionen, nämlich zum einen oberseitig des Siebdecks, das zur Abscheidung der weiteren Fraktion, die durch Steine oder dergleichen gebildet sein kann, dienen kann, und zum anderen unterseitig des Siebdecks, wobei unterseitig die lehmhaltigen Materialien insbesondere als Trennkorn abgeschieden werden können.
  • Insbesondere erfolgt somit nicht eine Trennung entsprechend der Dichte, sondern eine Trennung der Fraktionen erfolgt auch anhand der Viskosität des Materials, insbesondere von hart und weich. Das weiche Material, das insbesondere ein bindiger Boden ist, kann durch Eingriff und durch Mitnahme der Mitnahmeelemente durch den Freiraum zwischen den Rotationselementen geführt und somit letztlich als Unterkorn abgeschieden werden.
  • Vorzugsweise drehen sich die Rotationselemente mit zwischen 50 bis 200 U/min, insbesondere von circa 100 U/min +/- 20 %.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Mitnahmeelement sich zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung der Welle, besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Welle oder in einem spitzen Winkel dazu, auf der Außenoberfläche der Welle erstreckt. Dabei kann das Mitnahmeelement so ausgestaltet sein, dass ein verbesserter Eingriff in die anhaftende erste Fraktion gewährleistet werden kann. Durch die Erstreckung zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung (worunter auch eine schräge Anordnung in einem spitzen Winkel von kleiner 20° in Bezug zur Längsrichtung verstanden wird) kann gewährleistet werden, dass dieser Eingriff auch in Richtung der Förderrichtung für die weitere Fraktion bzw. entlang der Längsrichtung der Rotationselemente erfolgen kann. Durch die Schneckenwendeln wird letztlich durch Drehung der Rotationselemente eine Förderrichtung vom einen stirnseitigen Ende der Rotationselemente zum anderen stirnseitigen Ende vorgegeben. Diese Förderrichtung verläuft dabei ebenfalls insbesondere zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung der Welle, bevorzugt parallel zu dieser, so dass die Anordnung des Mitnahmeelementes zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung der Welle auch im Hinblick auf die Förderrichtung der weiteren Fraktion vorteilhaft ist. Die erste Fraktion soll dabei von der weiteren Fraktion abgeschieden werden, die entlang der Förderrichtung transportiert wird. Somit kann ein Eingriff über das Mitnahmeelement besonders vorteilhaft über insbesondere einen großen Transportweg in Förderrichtung für die weitere Fraktion erfolgen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwischen benachbarten Windungen der Wendel jeweils wenigstens ein separates Mitnahmeelement angeordnet ist. Insbesondere kann auch eine Mehrzahl von separaten Mitnahmeelementen zwischen dem gleichen Paar von benachbarten Windungen und/oder zwischen weiteren benachbarten Windungen angeordnet sein. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass ein separates Mitnahmeelement insbesondere zwischen unmittelbar benachbarten Windungen der Wendel angeordnet ist. Das Mitnahmeelement kann dabei besonders bevorzugt den Abstand zwischen den benachbarten Windungen zumindest im Wesentlichen überbrücken.
  • Vorzugsweise sind zwischen 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 5, Mitnahmeelemente, insbesondere zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet, zwischen zwei unmittelbar benachbarten Windungen in Umfangsrichtung - demnach insbesondere einmal um 360° umlaufend um die Welle - angeordnet. Beim Zustandekommen der Erfindung ist in durchgeführten Versuchen festgestellt worden, dass insbesondere zwischen 3 bis 5 Mitnahmeelemente, die zueinander beabstandet, vorzugsweise gleich beabstandet, über den Umfang der Welle bereitgestellt werden, besonders vorteilhaft sind und einen guten Einzug der ersten Fraktion gewährleisten.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zwischen jedem Paar an unmittelbar benachbarten Windungen jeweils eine Mehrzahl von Mitnahmeelementen angeordnet ist, so dass eine Mehrzahl von Mitnahmeelementen über die gesamte Längsrichtung der Welle bereitgestellt werden können.
  • Die Mehrzahl der Mitnahmeelemente zwischen zwei unmittelbar benachbarten Windungen stellt in diesem Zusammenhang sicher, dass auch bei Drehung des Rotationselementes in konstanter Weise eine Mitnahme der ersten Fraktion zur Abscheidung von dieser gewährleistet werden kann, insbesondere zur Lösung eines an die weitere Fraktion anhaftenden Bestandteils. Andernfalls könnte sich ein ungleichmäßiges Abscheidungsverhalten ergeben.
  • Jedoch kann auch vorgesehen sein, dass nur ein Mitnahmeelement zwischen zwei benachbarten Windungen angeordnet ist. Selbst dann besteht weiterhin der vorteilhafte Mitnahmeeffekt für die erste Fraktion.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Paar von unmittelbar in Längsrichtung der Welle hintereinander angeordneten separaten Mitnahmeelementen zueinander versetzt angeordnet. Eine solche Versetzung ergibt sich insbesondere zu dem nächsten unmittelbar benachbarten separaten Mitnahmeelement. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von separaten Mitnahmeelementen in Längsrichtung der Welle hintereinander angeordnet ist, die dann alle versetzt zueinander angeordnet sind. Dieser Versatz kann quer zur Längsrichtung der Welle insbesondere zwischen 1 mm bis 80 mm, bevorzugt zwischen 10 mm bis 30 mm und insbesondere 20 mm +/- 5 mm, betragen. Ein solcher Versatz ergibt den Vorteil, dass eine Vergleichmäßigung der Drehmomentabnahme pro Umdrehung der Schneckenwendel bzw. des Rotationselementes während des Betriebs gewährleistet werden kann. Demnach kann durch die versetzte Anordnung insbesondere erreicht werden, dass bevorzugt entlang der Förderrichtung der Rotationselemente ein zumindest im Wesentlichen gleichmäßiges Abscheideverhalten für die erste Fraktion erreicht wird, das bevorzugt im Hinblick auf die Drehung der Rotationselemente angepasst ist.
  • In diesem Zusammenhang ist ebenfalls besonders vorteilhaft, wenn, wie zuvor erläutert, eine Mehrzahl von separaten Mitnahmeelementen über den Umfang der Welle in Umfangsrichtung bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt sind eine Mehrzahl, insbesondere alle, von in Längsrichtung der Welle unmittelbar benachbarten separaten Mitnahmeelementen (das heißt die Mitnahmeelemente, die einander am nächsten liegen) jeweils zueinander versetzt angeordnet, bevorzugt derart, dass sich eine Treppenstruktur ergibt. Diese Treppenstruktur kann bevorzugt monoton aufsteigend bzw. absteigend sein (in Abhängigkeit der Blickrichtung).
  • Vorzugsweise ist das Mitnahmeelement im Querschnitt quer zur Längsrichtung der Welle zumindest bereichsweise endseitig bogenabschnittsförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt kann der Querschnitt quer zur Längsrichtung der Welle des Mitnahmeelementes insbesondere als Kreisbogensegment ausgebildet sein. Eine solche Ausbildung ergibt sich insbesondere durch den Auftrag des Mitnahmeelementes, das insbesondere im flüssigen Zustand aufgebracht wird. Das Mitnahmeelement kann insbesondere im flüssigen Zustand auf die bereits hergestellte Welle als Auftragsschweißung aufgebracht werden. Eine solche Struktur der Mitnahmeelemente ermöglicht bei Drehung des Rotationselementes einen effektiven Eingriff in die erste Fraktion zu deren Abscheidung und ferner auch einen dauerhaften Einsatz des Mitnahmeelementes, so dass bevorzugt spitze Kanten, die andernfalls einem hohen Verschleiß unterliegen könnten, zumindest im Wesentlichen sicher vermieden werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Mitnahmeelement als in Längsrichtung der Welle insbesondere durchgängige und/oder ununterbrochene linienförmige und/oder wulstförmige Erhöhung zwischen zwei benachbarten Wendelabschnitten ausgebildet ist. Eine solche ununterbrochene Ausbildung versteht sich insbesondere derart, dass jedes separate Mitnahmeelement besonders bevorzugt ununterbrochen ausgebildet ist, jedoch insbesondere eine Mehrzahl von Mitnahmeelementen verteilt über die Längsrichtung der Welle bereitgestellt werden können.
  • Bei einer alternativen oder zusätzlichen bevorzugten Ausführungsform kann das Mitnahmeelement auch als leistenförmiger Steg ausgebildet sein. Dieser Steg kann insbesondere als separat handhabbares Bauteil ausgebildet sein, das bereits vor seiner Fertigung die entsprechende Form aufweist und nachträglich auf die Welle aufgebracht werden kann. Somit kann das Mitnahmeelement statt einer Auftragsschweißung auch als separates leistenförgmies Bauteil ausgebildet sein. Letztlich dient das Mitnahmeelement dazu, eine zusätzliche Komponente auf der Welle zur Mitnahme der ersten Fraktion zu haben.
  • Bevorzugt weist das Mitnahmeelement eine Dicke von wenigstens 1 mm, bevorzugt zwischen 1 mm bis 15 mm, weiter bevorzugt von 2 mm bis 6 mm, auf. Insbesondere liegt die Dicke, bevorzugt die maximale Dicke, bei 3 mm +/- 0,5 mm. Die Dicke des Mitnahmeelementes, insbesondere die maximale Dicke des Mitnahmeelementes, kann vorzugsweise geringer als die Steghöhe der Wendel sein und insbesondere weniger als 10 % der Steghöhe der Wendel, bevorzugt weniger als 5 % der Steghöhe der Wendel, betragen. Das Mitnahmeelement dient somit zur Mitnahme von unmittelbar auf der Außenoberfläche der Welle anliegenden Bestandteilen der ersten Fraktion.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Mitnahmeelement stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Welle verbunden ist. Besonders bevorzugt ist das Mitnahmeelement nur stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine Schweißung, mit der Außenoberfläche der Welle verbunden. Bei einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann alternativ oder zusätzlich zu einem Stoffschluss zwischen dem Mitnahmeelement und der Außenoberfläche der Welle auch ein Kraftschluss und/oder Formschluss vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform ist das Mitnahmeelement insbesondere als vorzugsweise stegförmige Leiste oder dergleichen ausgebildet, die über entsprechende Verbindungsmittel mit der Außenoberfläche der Welle verbunden werden kann. Vorteil an einer solchen Ausbildung ist, dass eine lösbare Anordnung des Mitnahmeelementes an der Außenoberfläche bereitgestellt werden kann, so dass bei Verschleiß des Mitnahmeelementes insbesondere ein entsprechender Austausch erfolgen kann.
  • Vorzugsweise weist das Mitnahmeelement als Material verschleißfesten Stahl, vorzugsweise mit einer Güte von 300 HB bis 600 HB, insbesondere von 600 HB, auf. Verschleißfeste Stähle der vorgenannten Art zeichnen sich insbesondere durch ihre hohen Abriebeigenschaften aus und ermöglichen, dass ein langfristiger, verschleißarmer Einsatz des Mitnahmeelementes gewährleistet werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist das Mitnahmeelement als Auftragsschweißung und/oder Panzerung ausgebildet, insbesondere als Auftragsschweißnaht und/oder Panzernaht. Bei einer solchen Ausbildung kann vorgesehen sein, dass bei eventuell vorherrschendem Verschleiß des Mitnahmeelementes ein erneuter Auftrag des Mitnahmeelementes ermöglicht werden kann. Durch die Auftragsschweißung und/oder Panzerung wird darüber hinaus ein hohen mechanischen Kräften standhaltendes Mitnahmeelement, das besonders gut bzw. resistent gegen Verschleiß ist, bereitgestellt.
  • Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die Wendel über ihre Länge eine konstante Wendelsteigung aufweist. Insbesondere weisen die Wendeln aller Rotationselemente eine konstante, insbesondere zumindest im Wesentlichen die gleiche, Wendelsteigung auf. Die Wendeln der Rotationselemente können jedoch unterschiedlich ausgebildet sein. So können insbesondere zwei Gruppen von Rotationselementen bereitgestellt werden, die sich bevorzugt hinsichtlich der Richtung ihrer Wendeln unterscheiden, wie nachfolgend noch im Hinblick auf die linksdrehende und rechtsdrehende Anordnung der Rotationselemente erläutert werden wird.
  • Darüber hinaus sind bevorzugt zwischen 3 bis 20, insbesondere zwischen 4 bis 10, Rotationselemente vorgesehen. Die Rotationselemente sind insbesondere benachbart zueinander angeordnet. Bevorzugt ist, dass die Wendeln unmittelbar benachbarter Rotationselemente ineinandergreifen und/oder miteinander kämmen. Insbesondere ist bei einer kämmenden Anordnung auch ein Abstand zwischen der Oberkante der Wendel und der unmittelbar benachbarten Welle des benachbarten Rotationselementes vorgesehen. Dieser Abstand kann insbesondere die Trennkorngröße angeben und beträgt bevorzugt wenige Millimeter.
  • Vorzugsweise sind die Rotationselemente derart angeordnet und/oder gelagert, dass sie ein zur Mitte vertieftes muldenförmiges und/oder gewölbtes Siebdeck bilden. Ganz besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass es eine solche Anordnung ermöglicht, dass bei Aufgabe des Aufgabegutes dieses insbesondere im vertieften Muldenbereich des Siebdecks verbleibt und bevorzugt entlang der Förderrichtung gefördert wird.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn wenigstens zwei unmittelbar benachbarte Rotationselemente linksdrehend und wenigstens zwei weitere unmittelbar benachbarte Rotationselemente rechtsdrehend angeordnet sind. Bei einer solchen Ausführungsform versteht es sich, dass die Wendeln der linksdrehenden und der rechtsdrehenden Rotationselemente unterschiedlich ausgebildet sein können, nämlich insbesondere in unterschiedliche Drehrichtungen aufweisen können. Bevorzugt können die linksdrehenden und die rechtsdrehenden Rotationselemente dennoch die gleiche Wendelsteigung aufweisen. Insbesondere sind die linksdrehenden und die rechtsdrehenden Rotationselemente so angeordnet, dass bevorzugt zwei Gruppen von Rotationselementen bereitgestellt werden, nämlich eine Gruppe von benachbarten Rotationselementen, die linksdrehend sind, und eine weitere Gruppe von benachbarten Rotationselementen, die rechtsdrehend angeordnet sind. Die Gruppen können insbesondere in der Muldenvertiefung eines bevorzugt gewölbten Siebdecks aufeinandertreffen, so dass die linksdrehenden und die rechtsdrehenden Rotationselemente besonders bevorzugt so angeordnet sind, dass sie jeweils zur Mitte hin drehen und somit insbesondere zur Förderung des Aufgabegutes in den mittigen Bereich des Siebdecks führen. Demnach kann eine solche Anordnung die Verweilzeit des Aufgabegutes auf dem Siebdeck erhöhen und insbesondere dazu führen, dass eine effiziente Abscheidung der ersten Fraktion erfolgen kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Verstelleinrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels des Siebdecks vom Aufgabeende zum Abwurfende vorgesehen ist. Die Verstelleinrichtung kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Neigung des Siebdecks im Bezug zum Untergrund zwischen 0° bis 40°, bevorzugt zwischen 0,1° bis 30°, verändert werden kann. Durch die Einstellung der Neigung des Siebdecks kann insbesondere auch eine Anpassung an unterschiedliche Aufgabegüter erfolgen. So kann es vorteilhaft sein, dass unterschiedliche Neigungen zum Untergrund für unterschiedliche Aufgabegüter besser geeignet sind, insbesondere was die der Gravitationskraft unterliegenden schweren Komponenten der zweiten Fraktion anbelangt. So kann auch die Verweilzeit auf dem Siebdeck des Aufgabegutes durch eine verstellbare Neigung insbesondere durch eine größere Neigung, auch erhöht oder verringert werden, insbesondere in Abhängigkeit des gewünschten Abscheidegrades der ersten Fraktion.
  • Vorteilhafterweise sind die das Siebdeck bildenden Rotationselemente derart angeordnet und ausgebildet, dass eine Trennung des Aufgabegutes in wenigstens zwei Fraktionen erfolgen kann, wobei die erste Fraktion unterhalb der Rotationselemente abscheidbar ist und wobei eine weitere Fraktion oberhalb des Siebdecks insbesondere über das Abwurfende des Rotationselementes abwerfbar ist. Ein Abwurf der zweiten Fraktion kann insbesondere über das stirnseitige Ende der Rotationselemente erfolgen.
  • Auch können entsprechende Fördereinrichtungen zur Abförderung der ersten oder der zweiten bzw. weiteren Fraktion vorgesehen sein. Zur Zuführung des Aufgabegutes kann, wie zuvor erläutert, ebenfalls eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise ein Aufgabetrichter und/oder ein Förderband oder dergleichen, dienen.
  • Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung mobil ausgebildet. So kann sie ein Fahrwerk, insbesondere ein Raupenfahrwek, aufweisen, mit dem die Vorrichtung an unterschiedliche Einsatzorte gefahren bzw. bewegt werden kann.
  • Vorzugsweise ist im Bereich des Aufgabeendes des Rotationselementes - insbesondere demgemäß außerhalb der Wendel - ein weiteres Mitnahmeelement angeordnet. Das weitere Mitnahmeelement kann insbesondere im Bereich des der Lagerung zugewandten Endes des Rotationselementes und/oder an dem Aufgabeende des Rotationselementes angeordnet sein, insbesondere hinter einer Wandung, die das Aufgabeende vor dem Aufgabegut schützt. Das weitere Mitnahmeelement kann nun dazu vorgesehen sein, dass möglicherweise in diesen Bereich gelangende Bestandteile des Aufgabegutes zurück in den Bereich des Siebdecks oder unterhalb der Rotationselemente gefördert werden können. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn das weitere Mitnahmeelement schräg, insbesondere in einem Winkel zwischen 4° bis 30°, weiter bevorzugt zwischen 5° bis 20° und insbesondere von 15° +/- 3°, zur Längsrichtung der Welle angeordnet ist. Das weitere Mitnahmeelement kann ebenfalls als Schweißung, insbesondere Auftragsschweißung und/oder Panzerung, insbesondere Auftragsschweißnaht bzw. Panzernaht, ausgebildet sein.
  • Weiter bevorzugt kann ein Verschleißelement auf der Oberkante der Wendel zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, angeordnet sein und sich insbesondere zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge der Wendel erstrecken. Das Verschleißelement kann bevorzugt ebenfalls als Auftragsschweißung und/oder Panzerung bzw. Auftragsschweißnaht bzw. Panzernaht ausgebildet sein. Das weitere Verschleißelement kann die Wendel vor mechanischen Beanspruchungen oder dergleichen schützen. Die Dicke des Verschleißelementes kann zwischen 1 bis 10 mm, bevorzugt zwischen 3 bis 7 mm und insbesondere bei 3 mm +/- 20 %, liegen. Das Verschleißelement führt somit zu einem langfristigen Einsatz der Wendel, ohne dass ein Austausch der Wendel aufgrund eines Verschleißes an der Oberkante zwingend erforderlich wird. Auch das Verschleißelement kann bedarfsweise erneuert werden, um das Rotationselement länger einsetzen zu können.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Rückhaltemittel vorgesehen, das bevorzugt als Platte ausgebildet ist. Insbesondere ist das Rückhaltemittel derart ausgebildet und angeordnet, dass die Verweilzeit des Aufgabegutes auf dem Siebdeck erhöht bzw. vergrößert werden kann, was bevorzugt zur verbesserten Abscheidung der ersten Fraktion führt. Hierzu ist das Rückhaltemittel insbesondere an dem Abwurfende der mittigen Rotationselemente angeordnet und verhindert insbesondere einen frühzeitigen Abwurf der weiteren Fraktion in diesem Bereich. Bevorzugt ist das Rückhaltemittel hierfür angrenzend an die Rotationselemente angeordnet. Insbesondere erstreckt sich das Rückhaltemittel nur über einen Teil der Breite des Siebdecks und ist besonders bevorzugt in der Muldenvertiefung eines gewölbten Siebdecks angeordnet.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Vorrichtung der vorgenannten Art zum Trennen von Aufgabegut zur Abscheidung eines lehmhaltigen Bodens in einem Steinbruch.
  • Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Trennen von Aufgabegut unter Verwendung einer Vorrichtung der vorgenannten Art, wobei eine erste Fraktion aufweisend feuchte, glitschige, schleimige, knetfähige, teigähnliche, bindige und/oder zähe Böden und/oder Bodenmaterialien abgeschieden wird. Insbesondere sind als erste Fraktion lehmhaltige oder -artige Anhaftungen vorgesehen. Die Rotationselemente der Vorrichtung drehen sich während des Betriebes, wobei die Mitnahmeelemente die erste Fraktion mitnehmen und/oder abscheiden.
  • Es versteht sich, dass im Hinblick auf besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der vorgenannten erfindungsgemäßen Verwendung auf die vorgenannten Ausführungen zur Vorrichtung verwiesen werden darf, die in gleicher Weise nun auch für die Verwendung und/oder das Verfahren gelten können. Auch können die Ausführungen zur Verwendung und/oder zum Verfahren für die Vorrichtung gelten - ohne dass es einer weiteren expliziten diesbezüglichen Erläuterung bedarf.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere in einem Steinbruch besonders vorteilhaft, da es letztlich ermöglicht, von Steinen und/oder großformatigen Komponenten, insbesondere Kalkstein, lehmhaltige Anhaftungen abscheiden zu können.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass das Aufgabegut auf das durch die Rotationselemente gebildete Siebdeck aufgegeben werden kann. Durch Drehung der Rotationselemente kann dann das Aufgabegut in Förderrichtung der Rotationselemente gefördert werden. Durch die Förderung kann gleichzeitig auch ein Eingriff der Mitnahmeelemente in die erste Fraktion erfolgen, die unterseitig unterhalb der Rotationselemente abgeschieden werden können. Die weitere Fraktion kann dann über das dem Aufgabeende gegenüberliegende stirnseitige Ende der Rotationselemente abgeworfen werden. Die weitere Fraktion kann sich dabei aus Steinen oder großformatigen Komponenten zusammensetzen, die größer als die zwischen den Rotationselementen gebildeten Abständen bzw. größer als die Trennkorngröße sind. Die Komponenten der ersten Fraktion sind kleiner als die Trennkorngröße, können jedoch erst durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sicher abgeschieden werden, da sie andernfalls aufgrund ihrer Viskosität und ihrer klebefähigen Eigenschaften an der weiteren Fraktion anhaften würden.
  • Somit ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren eine sichere Abtrennung der lehmhaltigen und/oder bindigen Böden, was den gesamten Verfahrensablauf bei der Kalkgewinnung drastisch vereinfachen kann.
  • Des Weiteren wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass alle vorgenannten und nachstehenden Intervalle sämtliche darin enthaltene Zwischenintervalle und auch Einzelwerte enthalten und diese Zwischenintervalle und Einzelwerte als erfindungswesentlich anzusehen sind, auch wenn diese Zwischenintervalle oder Einzelwerte im Einzelnen nicht konkret angegeben sind.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    eine schematische Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung,
    Fig. 3
    eine schematische Seitenansicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung,
    Fig. 4
    eine schematische perspektivische Darstellung eines Rotationselementes,
    Fig. 5
    eine schematische Seitenansicht auf das in Fig. 4 dargestellte Rotationselement,
    Fig. 6
    eine schematische Detailansicht des Details VI aus Fig. 5,
    Fig. 7
    eine schematische Detailansicht des Details VII aus Fig. 5,
    Fig. 8
    eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 4 dargestellten Rotationselementes,
    Fig. 9
    eine schematische Detailansicht des Details IX aus Fig. 8,
    Fig. 10
    eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Rotationselementes,
    Fig. 11
    eine schematische perspektivische Darstellung des in Fig. 10 gezeigten Rotationselementes,
    Fig. 12
    eine schematische Darstellung des Details XII aus Fig. 11,
    Fig. 13
    eine schematische Darstellung des Details XIII aus Fig. 11,
    Fig. 14
    eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 11 dargestellten Rotationselementes,
    Fig. 15
    eine schematische Detailansicht des Details XV aus Fig. 14,
    Fig. 16
    eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Siebdecks,
    Fig. 17
    eine schematische Draufsicht auf das in Fig. 16 dargestellte Siebdeck,
    Fig. 18
    eine schematische Seitenansicht auf das in Fig. 16 dargestellte Siebdeck und
    Fig 19
    eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines Rotationselementes.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trennen von Aufgabegut 2 zur Abscheidung einer ersten Fraktion 3. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Fraktion 3 unterhalb der Vorrichtung 1 abgeschieden. Die erste Fraktion 3 wird durch feuchte, glitschige, schleimige, knetfähige, teigähnliche, bindige und/oder zähe Böden und/oder Bodenmaterialien gebildet. Insbesondere weist die erste Fraktion 3 lehmhaltige oder -artige Anhaftungen auf. Die Vorrichtung 1 kann weiter dazu ausgebildet sein, eine weitere Fraktion 22 abzuscheiden. Die weitere Fraktion 22 kann großformatige Komponenten, insbesondere Steine, aufweisen. Die erste Fraktion kann insbesondere bei Aufgabe auf die Vorrichtung 1 als Anhaftung an Komponenten der weiteren Fraktion 22 ausgebildet sein.
  • Die Vorrichtung 1 wird insbesondere in einem Steinbruch verwendet.
  • Die Fig. 1 zeigt weiter, dass die Vorrichtung 1 eine Mehrzahl von als Schneckenwendeln ausgebildeten Rotationselementen 4 aufweist. Ein Rotationselement 4 weist eine Welle 5 und wenigstens eine spiralförmig um die Welle 5 verlaufende Wendel 6 auf, wie dies näher in den Fig. 5 und 11 dargestellt ist. Die Fig. 5 und 11 zeigen dabei unterschiedliche Ausführungsformen der Rotationselemente 4, wie sie in einer Vorrichtung 1 eingesetzt werden können. Insbesondere werden in einer Vorrichtung 1 zwei unterschiedliche Gruppen bzw. Arten von Rotationselementen 4 eingesetzt, wie dies nachfolgend noch erläutert werden wird.
  • Die weitere Fraktion 22 kann insbesondere oberhalb des durch die Rotationselemente 4 gebildeten Siebdecks 14 abgeschieden werden, vorzugsweise über das dem Aufgabeende gegenüberliegende Ende der Rotationselemente 4, wie dies beispielsweise in der Fig. 16 dargestellt ist. Die erste Fraktion 3 kann ferner durch den Zwischenraum zwischen den Rotationselementen 4 abgeschieden werden - und somit unterhalb des Siebdecks 14.
  • In Fig. 4 ist dargestellt, dass auf der Außenoberfläche 7 der Welle 5 ein von der Außenoberfläche 7 der Welle 5 abstehendes Mitnahmeelement 8 zur Mitnahme und/oder Abscheidung der ersten Fraktion 3 angeordnet bzw. auf dieser Außenoberfläche 7 vorgesehen ist. Ein solches Mitnahmeelement 8 ist auch bei der weiteren Ausführungsform des Rotationselementes 4 vorgesehen, wie dies in Fig. 11 näher dargestellt wird.
  • Das Mitnahmeelement 8 ist in den Fig. 1 bis 18 schematisch als gestrichelte Linie oder als Panzernaht (siehe Fig. 6 und 7 sowie Fig. 12 und 13) dargestellt. Dies ist aus Visualisierungsgründen vorgenommen worden und entspricht nicht der tatsächlichen Ausbildung des Mitnahmeelementes 8, insbesondere als Schweißnaht. Selbiges gilt für das weitere Mitnahmeelement 15, auf das im Folgenden noch eingegangen wird.
  • Das Mitnahmeelement 8 ist demnach derart ausgebildet, dass es die erste Fraktion 3 durch den Spalt zwischen unmittelbar benachbarten Rotationselementen 4 des Siebdecks 14 ziehen bzw. befördern kann, insbesondere indem es in die erste Fraktion 3 eingreift, die insbesondere durch Anhaftungen an Komponenten der weiteren Fraktion 22 gebildet wird. Besonders vorteilhaft ist das Mitnahmeelement 8 zur Abförderung von lehmhaltigen oder -artigen Bestandteilen vorgesehen. Diese können dann durch die freien Bereiche zwischen den benachbarten Rotationselementen 4 geführt werden. Die Fig. 4 und 11 zeigen, dass das Mitnahmeelement 8 sich zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung L der Welle 5 erstreckt. Die Erstreckung kann dabei zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung L der Welle 5 oder in einem spitzen Winkel dazu verlaufen.
  • In Fig. 4 ist dargestellt, dass eine Mehrzahl von Mitnahmeelementen 8 vorgesehen ist. Die Mitnahmeelemente 8 können dabei so angeordnet sein, dass sie eine - durch die Wendel 6 unterbrochene zusammenhängende - Linie in Längsrichtung L der Welle 5 bilden. Diese Linie kann monoton steigend ausgebildet sein und sich insbesondere durch zueinander versetzt separate Mitnahmeelemente 8 ergeben, wie dies im Folgenden erläutert werden wird.
  • Weiter zeigt die Fig. 4, dass zwischen benachbarten Windungen 9 der Wendel 6 jeweils ein separates Mitnahmeelement 8 angeordnet ist. Eine Windung 9 der Wendel 6 erstreckt sich insbesondere 360° umlaufend über die Außenoberfläche 7 der Welle 5. Der Abstand 10 zwischen benachbarten Windungen 9 kann durch das Mitnahmeelement 8, das insbesondere durchgehend bzw. ununterbrochen ausgebildet ist, überbrückt werden. Insbesondere sind zwischen 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 5, Mitnahmeelemente 8, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung gleich beabstandet zwischen benachbarten Windungen 9 an der Außenoberfläche 7 der Welle 5 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Mitnahmeelemente 8 um den Außenumfang der Welle 5 in dem Bereich zwischen zwei benachbarten Windungen 9 angeordnet. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass die Wendel 6 durchgehend ausgebildet ist und sich somit auch an unterschiedlichen Positionen des Rotationselementes 4 unterschiedliche Anordnungen der Mitnahmeelemente 8 ergeben. Bevorzugt sind somit um den Umfang - das heißt also 360° umlaufend - der Welle 5 jeweils vier Mitnahmeelemente 8 je Freibereich zwischen den Windungen 9 angeordnet, was eine Mehrzahl von separaten Mitnahmeelementen 8 über die Länge des Rotationselementes 4 zur Folge hat.
  • In Fig. 11 ist dargestellt, dass wenigstens ein Paar von unmittelbar in Längsrichtung L der Welle 5 hintereinander angeordneten - nämlich die zueinander am nächsten angeordneten bzw. unmittelbar benachbarten - separaten Mitnahmeelementen 8 zueinander versetzt angeordnet sind. Dieser Versatz 11 ist in Fig. 12 näher dargestellt und beträgt quer zur Längsrichtung L der Welle 5 insbesondere zwischen 10 mm bis 30 mm. Außerdem kann eine Mehrzahl, in dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel alle, unmittelbar benachbarten Mitnahmeelemente 8 - und zwar in Bezug zur Längsrichtung L der Welle 5 unmittelbar und am nächsten liegende Mitnahmeelementen 8 - jeweils zueinander versetzt angeordnet sein, bevorzugt derart, dass sich eine Treppenstruktur ergibt. Die Treppenstruktur kann sich entsprechend der Ausbildung der Wendel 5 unterscheiden, was bei Vergleich der Fig. 5 und 11 deutlich wird. Die Treppenstruktur kann monoton steigend ausgebildet sein - also demzufolge monoton an- bzw. absteigend in Abhängigkeit der Blickrichtung.
  • Fig. 19 zeigt, dass das Mitnahmeelement 8 im Querschnitt quer zur Längsrichtung L der Welle 5 zumindest bereichsweise endseitig bogenabschnittsförmig ausgebildet ist bzw. im Querschnitt quer zur Längsrichtung L der Welle 5 einen kreisbogensegmentförmigen Aufbau aufweist. Insbesondere weist das Mitnahmeelement 8 keine scharfen Ecken oder dergleichen auf. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen ein, dass das Mitnahmeelement 8 als in Längsrichtung L der Welle 5 insbesondere durchgängige und/oder ununterbrochene linienförmige und/oder wulstförmige Erhöhung ausgebildet ist, wie dies die Fig. 4 näher darstellt.
  • Nicht dargestellt ist, dass das Mitnahmeelement 8 auch als leistenförmiger Steg ausgebildet sein kann, der insbesondere unabhängig von der Welle 5 bereitgestellt werden kann und mit der Welle 5 formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden werden kann.
  • Das Mitnahmeelement 8 kann eine Dicke 12 von wenigstens 1 mm und insbesondere zwischen 2 bis 6 mm aufweisen. Dabei kann die maximale Dicke 12 des Mitnahmeelementes 8 geringer als die Steghöhe 13 der Wendel 6 sein. Das Mitnahmeelement 8 schlägt insbesondere nicht an die Außenoberfläche 7 eines benachbarten Rotationselementes 4 bzw. der benachbarten Welle 5 an, sondern zu dieser ist ein ausreichend hoher Abstand vorgesehen. Der Abstand der Oberkante der Wendel 6 zur benachbarten Außenoberfläche 7 der benachbarten Wendel 6 kann dabei nur wenige Millimeter betragen.
  • Wie zuvor erläutert, kann das Mitnahmeelement 8 stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Welle 5 verbunden sein, insbesondere in Abhängigkeit der Ausbildung des Mitnahmeelementes 8.
  • Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Mitnahmeelement 8 als Material verschleißfesten Stahl, insbesondere mit einer Güte von 600 HB, aufweist. Ferner ist das Mitnahmeelement 8 bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als Auftragsschweißung bzw. Panzerung ausgebildet, nämlich als Auftragsschweißnaht und/oder Panzernaht.
  • Ferner zeigen die Fig. 4 und 11, dass die Wendel 6 über ihre Länge eine konstante Wendelsteigung aufweist.
  • Die Rotationselemente 4 können an beiden Enden bevorzugt elastisch gelagert sein, wie dies die Fig. 1 zeigt. Außerdem können zwischen 3 bis 20, bevorzugt zwischen 4 bis 10 Rotationselemente 4 vorgesehen sein, wie ebenfalls aus der Fig. 1 hervorgeht. Die Rotationselemente 4 können dabei derart angeordnet und gelagert sein, dass sie ein zur Mitte vertieftes muldenförmiges bzw. gewölbtes Siebdeck 14 bilden. Nicht näher dargestellt ist, dass eine Verstelleinrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels des Siebdecks 14 vom Aufgabeende zum Abwurfende vorgesehen ist, wobei die Verstelleinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Neigung des Siebdecks 14 in Bezug zum Untergrund zwischen 0,1° bis 30° verändert werden kann. Eine solche Veränderung kann zur Anpassung an unterschiedliche Aufgabegüter 2 vorgenommen werden.
  • Die Fig. 4 und 10 unterscheiden sich dahingehend, dass linksdrehende und rechtsdrehende Rotationselemente 4 dargestellt sind. Die zu der Fig. 4 korrespondierenden Fig. 5 bis 9 zeigen dabei die linksdrehende Anordnung und die Fig. 11 bis 14, die zu der Fig. 10 korrespondieren, die rechtsdrehende Anordnung. In dem Siebdeck 14 können die Rotationselemente 4 dabei derart angeordnet sein, dass sie jeweils zur Mitte hin drehen, so dass das Aufgabegut 2 in die den vertieften Bereich der Mulde des Siebdecks 14 gefördert werden kann. Dazu können zwei Gruppen von Rotationselementen 4 bereitgestellt werden, die entweder linksdrehend oder rechtsdrehend ausgebildet sind. Die Ausbildung als linksdrehendes oder rechtsdrehendes Rotationselement 4 kann in Abhängigkeit der Anordnung und der zu der Vertiefung der Mulde hinweisenden Richtung ausgewählt werden. So können unmittelbar aneinander angrenzende Rotationselemente 4 linksdrehend und weitere unmittelbar aneinandergrenzende Rotationselemente 4 rechtsdrehend sein, wobei die in der Vertiefung der Mulde aufeinandertreffenden Rotationselemente 4, die unmittelbar zueinander benachbart sind, sowohl linksdrehend als auch rechtsdrehend sein können.
  • Die Wendeln 6 unmittelbar benachbarter Rotationselemente 4 können dabei ineinandergreifen bzw. miteinander kämmen.
  • Wie zuvor erläutert, sind die das Siebdeck 14 bildenden Rotationselemente 4 derart angeordnet und ausgebildet, dass eine Trennung des Aufgabegutes 2 in wenigstens zwei Fraktionen erfolgt, wobei die erste Fraktion unterhalb der Rotationselemente 4 abscheidbar und eine weitere Fraktion 22 oberhalb des Siebdecks 14 insbesondere über das Abwurfende der Rotationselemente 4 abwerfbar ist.
  • In den Fig. 13 und 7 ist ein weiteres Mitnahmeelement 15 für die zwei unterschiedlichen Ausführungsformen der Rotationselemente 4 dargestellt, dass dazu dient, im Bereich des Aufgabeendes befindliches Aufgabegut wieder zurück in den Bereich der Wendeln 6 zu fördern. Dieser Bereich des Rotationselementes 4 kann insbesondere hinter einer Wandung angeordnet sein, was in der Fig. 1 näher dargestellt ist. Aufgabegut, das unter diese Wandung gelangt, soll dann über die weiteren Mitnahmeelemente 15 hinausgefördert werden. Dazu können diese in einem Winkel zur Längsrichtung L der Welle 5 angeordnet sein, insbesondere zwischen 4° bis 30°. Die Ausbildung des Winkels hängt dann auch davon ab, ob die Rotationselemente 4 linksdrehend oder rechtsdrehend sind.
  • Die Fig. 9 und 15 zeigen, dass ein Verschleißelement 16 auf der Oberkante der Wendel 6 zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, angeordnet ist und sich insbesondere zumindest im Wesentlichen über die Länge der Wendel 6 erstreckt. Das Verschleißelement 16 kann auch als Auftragsschweißung, genauso wie das weitere Mitnahmeelement 15, ausgebildet sein. Durch das Verschleißelement 16 kann darüber hinaus die Verschleißfestigkeit der Wendel 6 erhöht werden.
  • Die Verwendung der Vorrichtung 1 in einem Steinbruch ist nicht näher dargestellt, aber bevorzugt.
  • Die Fig. 16 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung des Siebdecks 14, wobei die Fig. 17 die Draufsicht auf das Siebdeck 14 und die Fig. 18 eine entsprechende Seitenansicht zeigt.
  • Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Gesamtvorrichtung 1 umfasst neben dem Siebdeck 14 noch weitere Bestandteile der Vorrichtung 1, wie beispielsweise einen Aufgabetrichter 17, der zusammen mit einer Fördereinrichtung 19 das Aufgabegut dem Siebdeck 14 zuführt. Außerdem kann auch eine weitere Fördereinrichtung 20 zur Abförderung der weiteren Fraktion 22 vorgesehen sein, die insbesondere als umlaufendes Förderband ausgebildet ist. Zur Abförderung der ersten Fraktion 3 können ebenfalls geeignete Fördermittel 21 eingesetzt werden, die ebenfalls als Förderbänder ausgebildet sein können.
  • Die Vorrichtung 1 kann mobil bzw. verfahrbar ausgebildet sein, wofür sie insbesondere ein Fahrwerk 18, bevorzugt ein Raupenfahrwerk, aufweisen kann. Somit kann auch eine fahrbare Vorrichtung 1 bereitgestellt werden, die an unterschiedliche Einsatzorte transportierbar ist.
  • Die Fig. 16 zeigt, dass bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Vorrichtung 14 ein Rückhaltemittel 23 aufweisen kann, das in der in Fig. 16 dargestellten
  • Ausführungsform als Platte ausgebildet ist. Das Rückhaltemittel 23 kann im Bereich der dem Aufgabeenden gegenüberliegenden Enden der Rotationselemente 4 angeordnet sein und zu den Rotationselementen 4 zumindest geringfügig beabstandet sein. Das Rückhalteelement 23 kann sich bevorzugt über einen Teil der Breite des Siebdecks 14 erstrecken, so dass bevorzugt auch Rotationselemente 3, insbesondere die äußeren Rotationselemente 4 des Siebdecks 14 nicht unmittelbar unterhalb des Rückhaltemittels 23 angeordnet sind. Das Rückhaltemittel 23 kann insbesondere im vertieften Bereich eines gewölbten Siebdecks angeordnet sein. Das Rückhaltemittel 23 kann ferner dazu ausgebildet sein, dass zumindest im Wesentlichen kein Material bzw. keine Komponenten der weiteren Fraktion 22 über das Rückhaltemittel 23 abgefördert werden können, diese Komponenten müssen bevorzugt zunächst zu den äußersten Rotationselementen 4 des Siebdecks 14 gefördert werden. Demnach kann das Rückhaltemittel 23 die Verweilzeit der weiteren Fraktion 22 auf dem Siebdeck 14 erhöhen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Aufgabegut
    3
    erste Fraktion
    4
    Rotationselemente
    5
    Welle
    6
    Wendel
    7
    Außenoberfläche von 5
    8
    Mitnahmeelement
    9
    Windung von 5
    10
    Abstand zwischen 9
    11
    Versatz
    12
    Dicke von 8
    13
    Steghöhe von 6
    14
    Siebdeck
    15
    weiteres Mitnahmeelement
    16
    Verschleißelement
    17
    Aufgabetrichter
    18
    Fahrwerk
    19
    Fördereinrichtung für 2
    20
    weitere Fördereinrichtung für 22
    21
    Fördermittel für 3
    22
    weitere Fraktion
    23
    Rückhaltemittel
    L
    Längsrichtung von 5

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zum Trennen von Aufgabegut (2) zur Abscheidung einer ersten Fraktion (3) aufweisend feuchte, glitschige, schleimige, knetfähige, teigähnliche, bindige und/oder zähe Böden und/oder Bodenmaterialien, bevorzugt lehmhaltige oder -artige Anhaftungen, weiter bevorzugt vorgesehen zur Verwendung in einem Steinbruch, mit einer Mehrzahl von als Schneckenwendeln ausgebildeten Rotationselementen (4), wobei ein Rotationselement (4) eine Welle (5) und wenigstens eine spiralförmig um die Welle (5) verlaufende Wendel (6) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens ein auf der Außenoberfläche (7) der Welle (5) angeordnetes und von der Außenoberfläche (7) der Welle (5) abstehendes Mitnahmeelement (8) zur Mitnahme und/oder zur Abscheidung der ersten Fraktion (3) vorgesehen ist,
    wobei das Mitnahmeelement (8) als in Längsrichtung (L) der Welle (5) insbesondere durchgängige und/oder ununterbrochene linienförmige und/oder wulstförmige Erhöhung und/oder als leistenförmiger Steg ausgebildet ist,
    wobei das Mitnahmeelement (8) eine Dicke (12) von wenigstens 1 mm aufweist und wobei das Mitnahmeelement (8) als Auftragsschweißung und/oder Panzerung ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) sich zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung (L) der Welle (5), besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung (L) der Welle (5) oder in einem spitzen Winkel dazu, auf der Außenoberfläche (7) der Welle (5) erstreckt.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Windungen (9) der Wendel (6) jeweils wenigstens ein separates Mitnahmeelement (8) angeordnet ist, insbesondere den Abstand (10) zwischen benachbarten Windungen (9) zumindest im Wesentlichen überbrückt, insbesondere wobei zwischen 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 5, Mitnahmeelemente (8) vorzugsweise zumindest im Wesentlichen gleich beabstandet zwischen zwei unmittelbar benachbarten Windungen (9) in Umfangsrichtung angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Paar von unmittelbar in Längsrichtung (L) der Welle (5) hintereinander angeordneten separaten Mitnahmeelementen (8) zueinander versetzt angeordnet sind, insbesondere wobei der Versatz (11) quer zur Längsrichtung (L) der Welle (5) zwischen 1 mm bis 80 mm, bevorzugt zwischen 10 mm bis 30 mm, beträgt und/oder insbesondere wobei eine Mehrzahl von in Längsrichtung (L) der Welle (5) unmittelbar benachbarten separaten Mitnahmeelementen (8) jeweils zueinander versetzt angeordnet sind, bevorzugt derart, dass sich eine Treppenstruktur ergibt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) im Querschnitt quer zur Längsrichtung (L) der Welle (5) zumindest bereichsweise endseitig bogenabschnittsförmig ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) eine Dicke (12) zwischen 1 mm bis 15 mm, weiter bevorzugt von 2 bis 6 mm, insbesondere 3 mm +/- 0,5 mm, aufweist und/oder dass die maximale Dicke (12) des Mitnahmeelementes (8) geringer als die Steghöhe (13) der Wendel (6) ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Welle (5) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (8) als Material verschleißfesten Stahl, insbesondere mit einer Güte von 300 HB bis 600 HB, insbesondere von 600 HB, aufweist und/oder
    dass das Mitnahmeelement (8) als Auftragsschweißnaht und/oder Panzernaht ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 3 bis 20, bevorzugt zwischen 4 bis 10, Rotationselemente (4) vorgesehen sind und/oder
    dass die Rotationselemente (4) derart angeordnet und/oder gelagert sind, dass sie ein zur Mitte vertieftes muldenförmiges bzw. gewölbtes Siebdeck (14) bilden.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstelleinrichtung zur Verstellung des Neigungswinkels des Siebdecks (14) vom Aufgabeende zum Abwurfende vorgesehen ist, insbesondere wobei die Verstelleinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Neigung des Siebdecks (14) in Bezug zum Untergrund zwischen 0° bis 40°, bevorzugt zwischen 0,1° bis 30°, verändert werden kann.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei unmittelbar benachbarte Rotationselemente (4) linksdrehend und zwei wenigstens weitere unmittelbar benachbarte Rotationselemente (4) rechtsdrehend angeordnet sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendeln (6) unmittelbar benachbarter Rotationselemente (4) ineinandergreifen bzw. miteinander kämmen.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Siebdeck (14) bildenden Rotationselemente (4) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass eine Trennung des Aufgabegutes in wenigstens zwei Fraktionen erfolgt, wobei die erste Fraktion (3) unterhalb der Rotationselemente (4) abscheidbar ist und eine weitere Fraktion (22) oberhalb des Siebdecks (14) insbesondere über das Abwurfende der Rotationselemente (4) abwerfbar ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Aufgabeendes des Rotationselementes (4) ein weiteres Mitnahmeelement (15) angeordnet ist, das bevorzugt schräg, insbesondere in einem Winkel zwischen 4° bis 30°, weiter bevorzugt zwischen 5° bis 20° und insbesondere von 15° +/- 3°, zur Längsrichtung (L) der Welle (5) angeordnet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschleißelement (16) auf der Oberkante der Wendel (6) zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, angeordnet ist und sich insbesondere zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge der Wendel (6) erstreckt.
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