Anordnung zum Abtrennen von nichtmagnetisierbaren Metallen
aus einer Feststoffmischung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abtrennen von nichtmagnetisierbaren
Metallen, insbesondere NE-Metallen aus einem Feststoffgemisch, im wesentlichen
bestehend aus einem mit einem die Gemischbestandteile auf Wurfparabeln auslen¬
kenden Wechselmagnetfelderzeuger, dem mindestens zwei im Abstand voneinander
angeordnete Trennscheitel nachgeordnet sind.
Stand der Technik
Eine derartig zusammengestellte Anordnung ist hinsichtlich der Hauptbestandteile
nach DE 38 17 003C1 und DE 42 00 093 A1 bekannt und wird in der Praxis erfolg¬
reich angewendet. Dabei hat sich vorteilhaft herausgestellt, daß eine Kombination
des einstellbaren Wirkbereiches des vom Magnetrotor erzeugten Wechselfeldes
durch die Lage der Drehachse des Magnetrotors im Quadranten der Material-
Abwurfzone gemäß DE 38 17 003 C1 mit der Wirkung nach DE 42 00 093 A1 ,
nämlich aus einem dem Wechselfelderzeuger aufgegebenen Feststoffgemisch in
einem Durchgang mehrere unterschiedliche Bestandteile als Fraktionen gleichzeitig
abzutrennen, ein effektives Trennverfahren für Feststoffgemische ermöglicht.
Es besteht jedoch das Problem, die derzeit erreichbare Sortenreinheit der abzutren¬
nenden Fraktionen weiter zu erhöhen, besonders unter den Bedingungen, daß die
aufgegebenen Feststoffgemische sich nicht nur hinsichtlich ihrer unterschiedlichen
elektro-physikalischen Eigenschaften unterscheiden, sondern auch nach den
geometrischen Formen und mehr heterogenen Materialströmen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs
beschriebenen Art so zu verbessern, daß durch eine konstruktive Verknüpfung
technischer Mittel, vom Aufgabebereich des Feststoffgemisches über den weiteren
Förder- und Abwurfbereich bis hin zu den durch die Wurfparabeln gebildeten Trenn¬
zonen sich deren funktionelle Wirkungen auf die Erhöhung der Qualität des Trenner¬
gebnisses, d.h. Sortenreinheit der einzelnen Materialfraktionen konzentrieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
a) die als Vibrationsrinne ausgebildete Aufgabevorrichtung im Bereich der
Übergabe eine als zusätzliche Neigung gestaltete Auflöse- und Beschleuni¬
gungsstrecke zur gleichmäßigen, lageberuhigten und fördergurtschonenden
Verteilung des Feststoffgemisches auf dem Fördergurt aufweist,
b) das Förderband zur Anpassung des Verhältnisses Mengen¬
strom/Durchsatzleistung, Beeinflussung der Aufenthaltszeit des Feststoffge¬
misches im Wirbelstromfeld des Magnetrotors und Veränderung der Abwurf-
parabel des jeweiligen Bestandteils des Feststoffgemisches Mittel für eine
Geschwindigkeitsregelung enthält,
c) der Magnetrotor bezogen auf die Anpassung der Magnetkraft an den Abwurf-
punkt des jeweiligen Bestandteils der Feststoffmischung in einem Bereich von
> 90° so verstellbar und ausgebildet ist, daß eine variable Abstoßkraft für ein
materialspezifisch weites Abstoßen des jeweiligen Bestandteils der Feststoff¬
mischung von der Kopftrommel durch ein variables Wirbelstromfeld erzeugbar
ist,
d) der Magnetrotor zur Anpassung an die jeweils zu trennende Korngröße und
an die Materialbeschaffenheit des Feststoffgemisches mittels unterschiedlicher
Magnetisierungszeiten über einen schnelleren oder langsameren Magnetfeld¬
aufbau eine von einem Frequenzumrichter gesteuerte Drehzahlregelung besitzt
und
e) die Trennscheitel jeweils zwischen benachbarte Wurfparabeln der
getrennten Fraktionen angeordnet und einstellbar sind.
Weitere Merkmale, die im Wirkungszusammenhang mit der Erfindung stehen, sind in
den Ansprüchen 2 bis 24 beschrieben.
Die erfindungstypische Wirkung der Anordnung ergibt sich aus der neuartigen
Kombination der Merkmale, wie zusätzliche Neigung der Vibrationsrinne, Geschwin¬
digkeitsregelung des Förderbandes, Verstellbarkeit des Magnetrotors, Drehzahlrege¬
lung des vorbeschriebenen Magnetrotors sowie Nachordnung der Trennscheitel¬
station, deren einheitliche, funktionell verschmelzende Gesamtwirkung in den
Ausführungsbeispielen näher erläutert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen zeigen
Fig. 1 die schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung mit
prinzipieller Funktionsdarstellung,
Fig. 2 die schematische Seitenansicht der Kopftrommel des Fördergurtes mit
dem Wirkprinzip des exzentrisch gelagerten Magnetrotors,
Fig. 3 die Vorderansicht der Kopftrommel und
Fig. 4 die Seitenansicht nach Fig. 3.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden.
Gemäß Fig. 1 besteht die Anordnung grundsätzlich aus einer das Feststoffgemisch
1 , welches z.B. Eisen/Edelstahl (V2A), 1.1 , Nichtmetalle/Edelstahl (V4A), 1.2, NE-
Metallgemisch 1.3 und Leichtmetallgemisch 1.4 enthält, in Pfeilrichtung aufgeben¬
den, üblicherweise geneigten Vibrationsrinne 2, die erfindungswesentlich mit einer
zusätzlichen Neigung 2.1 versehen ist, weiterhin einem Förderband 3 u.a. mit dem in
einer Kopftrommel 3.3 exzentrisch gelagerten Magnetrotor 3.4 als NE-Scheidestation
und schließlich einer Trennscheitelstation 4 für die einzelnen Fraktionen 1.1 , 1.2, 1.3,
1.4.
Eine Antriebstrommel 3.1 treibt einen endlosen Fördergurt 3.2 über die Kopftrommel
3.3, in welcher der exzentrisch gelagerte und mindestens im Bereich α var (Fig. 2)
der Materialabwurfzone für NE-Metalle verstellbare, angetriebene Magnetrotor 3.4
angeordnet ist.
Die Trennscheitelstation 4 unterteilt sich je in einen Bereich für die in diesem Beispiel
genannten abzutrennenden Fraktionen, wie ggf. anfallendes(r) Eisen/Edelstahl (V2A)
1.1 , in diesem Fall aus dem Bereich einer Materialabwurfzone 3.5 (Fig. 2), sowie
Nichtmetalle/Edelstahl (V4A) 1.2 aus der Materialabwurfzone 3.6, NE-Metall-Misch-
fraktion 1.3 aus der Materialabwurfzone 3.7 und Leichtmetallgemisch 1.4 aus der
Materialabwurfzone 3.8, wobei die beiden letzteren insbesondere aus den Bereichen
der Materialabwurfzonen 3.5 und 3.6 durch die Wirkung des im Positionsbereich α
var verstellbaren Magnetrotors 3.4 von der Kopftrommel 3.3 in unterschiedlichen
Wurfparabeln abgestoßen werden.
Charakteristisch für die Anordnung von Trennscheiteln 4.1 , 4.2, 4.3 ist, daß sie
jeweils zwischen benachbarte Wurfparabeln der abgetrennten Fraktionen 1.1 , 1.2,
1.3 und 1.4 ragen und im übrigen wie in DE 42 00 093 A1 beschrieben funktionieren.
Diese Anordnung zeitigt folgende überraschende Gesamtwirkung:
Mittels der zusätzlichen Neigung 2.1 der Vibrationsrinne 2 im Bereich der Übergabe
des Feststoffgemisches 1 auf den Fördergurt 3.2 ist dieser Bereich als Auflöse- und
Beschleunigungsstrecke ausgebildet, d.h., daß das Feststoffgemisch 1 sich auflö¬
send und beschleunigt dem Fördergurt 3.2 zugeführt und dort überraschend gleich¬
mäßig verteilt und vor allen Dingen schnell in eine ruhige Lage versetzt wird. Der
daraus für die Auslegung des Förderbandes 3 zusätzliche Effekt kann konstruktiv
sogar noch für die Realisierung einer kurzen Bauweise ausgenutzt werden, da bisher
bei einer Übergabe des Feststoffgemisches 1 mittels einfach geneigter Vibrations¬
rinne 2 das Feststoffgemisch einen relativ langen Weg auf dem Fördergurt 3.2 bis
zur Lageberuhigung brauchte. Diese erfϊndungswesentliche Wirkung ist für die
Funktion der Anordnung ein maßgebender Starteffekt zur Beeinflussung der Trenn¬
qualität.
Im weiteren Verlauf der Förderung des so kurzzeitig beruhigten Feststoffgemisches
1 in den Bereich des Magnetrotors 3.4 kann dieses nun zwecks Anpassung des
Verhältnisses Mengenstrom/Durchsatzleistung wirksam durch eine Geschwindig¬
keitsregelung v var des Fördergurtes 3.2 hinsichtlich der Aufenthaltszeit im Wirbel¬
stromfeld des Magnetrotors 3.4 und zur Veränderung der Abwurfparabel je nach den
spezifischen Eigenschaften und Zusammensetzungen der Teile des Feststoffge¬
misches 1 beeinflußt werden.
Dieser bisher nur angestrebte, aber noch nicht ausführbare Effekt wirkt sich durch
die beschriebene Lageberuhigung einerseits im weiteren Funktionsablauf und
andererseits in der Bauweise des Förderbandes 3 quasi doppelt wirkend aus.
Damit wird auch der nachfolgende Ablauf, nämlich durch eine Drehzahlregelung n
var des Magnetrotors 3.4 über einen nicht dargestellten Frequenzumrichter und
mittels unterschiedlicher Magnetisierungszeiten auf die jeweils zu trennende
Korngröße und Materialbeschaffenheit der Teile des Feststoffgemisches 1 über
einen zeitlich veränderbaren Magnetfeldaufbau einzuwirken, besonders vorteilhaft
beeinflußt. Schließlich kann so die Trennscheitelstation 4 im Hinblick auf die Erzeu¬
gung besonders sortenreiner Fraktionen 1.1 bis 1.4 effizient eingesetzt werden.
Dabei unterstützen die Wirkungen der Merkmale gemäß den weiteren Ansprüchen 2
bis 7 die zuvor beschriebenen Effekte und gewährleisten den vorteilhaften Gesamt¬
effekt bezüglich der sortenrein getrennten Fraktionen 1.1 bis 1.4. In den weiteren
Ansprüchen 8 bis 24 sind Ausführungsformen beschrieben, die neben einem siche¬
ren Betreiben der Anordnung weiterhin zur Qualität des Trennergebnisses beitragen
und sich somit der erfindungsgemaßen Aufgabenstellung und dem anzustrebenden
Gesamteffekt unterordnen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie durch Versuchsreihen nachgewiesen, kann mit der Erfindung die Sortenreinheit
der abzutrennenden Fraktionen aus den eingangs beschriebenen Feststoffge¬
mischen weiter erhöht werden, da die erfindungsgemäß hergestellte Anordnung bei
den aufgegebenen Feststoffgemischen sowohl deren unterschiedliche elektro-physi¬
kalischen Eigenschaften als auch deren unterschiedliche geometrischen Formen und
mehr heterogenen Materialströme für die Qualität der Endprodukte berücksichtigt.
Bezugszeichenliste
1 Feststoffgemisch
1.1 Fraktion/Eisen Edelstahl (V2A)
1.2 Fraktion Nichtmetalle/Edelstahl (V4A)
1.3 Fraktion NE-Metall-Gemisch
1.4 Fraktion Leichtmetallgemisch
2 Vibrationsrinne
2.1 zusätzliche Neigung
3 Förderband
3.1 Antriebstrommel
3.2 Fördergurt
3.3 Kopftrommel
3.4 Magnetrotor
3.5 Materialabwurfzone (für Fe)
3.6 Materialabwurfzone (für Nichtmetalle/V4A)
3.7 Materialabwurfzone (für NE-Mischfraktion)
3.8 Materialabwurfzone (für NE-Leichtmetall)
3.9 Magnete
3.10 Parallelführungsgestänge
3.11 Antriebsmotor für Magnetrotor 3.4
4 Trennscheitelstation
4.1 Trennscheitel
4.2 Trennscheitel
4.3 Trennscheitel
v var Geschwindigkeitsregelung des Förderbandes 3
F var variable Abstoßkraft α var verstellbare Position des Magnetrotors 3.4 n var Drehzahlregelung des Magnetrotors 3.4
schematische Darstellung der Ausrichtung eines Trennscheitels (4.1 , 4.2 oder 4.3) durch Verschwenken um die Achse
-tJ— \ schematische Darstellung der Zustellung eines Trennscheitels (4.1 , 4.2 oder 4.3) durch die horizontale Verstellung der Achse
j ^ schematische Darstellung der Zustellung oder des Aufsteckens eines sy
Trennscheitels (4.1 , 4.2 oder 4.3) durch die vertikale Verstellung der Achse