Verfahren zum Erkennen von Stör- und/oder Schwerstoffen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Stör- und/oder Schwerstoffen aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch, wobei aus zumindest einem Bunker die Abfall- und/oder Wertstoffgemische auf eine Transporteinrichtung aufgegeben werden, wobei das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch auf eine Prallplatte geleitet wird und durch Ermittlung des Schalls und/oder Körperschalls und/oder Schwingungen und/oder Biegung der Prallplatte die Stör- und/oder Schwerstoffe aus dem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch ermittelt werden, wobei nach Ermittlung des Stör- und/oder Schwerstoffes an der Prallplatte eine der Prallplatte nachgeschaltete Sortiereinrichtung zum Austragen und Separieren von Stör- und/oder Schwerstoffen in Betrieb gesetzt wird.
BESTATIGUNGSKOPIE
Bereits existierende Vorrichtungen weisen Steuerungen auf, die der Auswertung des Sensorensignals dienen. Diese sind fest verdrahtet.
Insbesondere zur Behandlung von Abfall- und/oder Wertstoffgemischen, bspw. bei der Herstellung von Ersatzbrennstoffen ist auf dem Gebiet der Abfallwirtschaft erforderlich, dass eine Abfall- und/oder Wertstofffraktion bzw. ein Abfall- und/oder Wertstoffgemisch hinsichtlich seiner enthaltenen Stör- und/der Schwerstoff separiert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zum Erkennen von Stör- und/oder Schwerstoffen aus einem beliebigen Abfall- und/oder Wertstoffgemisch zu separieren, insbesondere zu erkennen, wobei sehr effektiv zuverlässig Stör- und/oder Schwerstoffe aus unterschiedlichsten Materialien heraussepariert werden sollen. Ferner sollen verschiedenste aus beliebigen Materialien Störstoffe aus beliebigen Abfall- und/oder Wertstoffgemischen erkannt und aus diesen heraussepariert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass mittels zumindest einem Sensorelement der Schall und/oder Körperschall und/oder Schwingungen und/oder Biegungen der Prallplatte beim Auftreffen von Abfall- und/oder Wertstoffgemischen ermittelt wird und mittels abgespeicherten oder hinterlegten Referenzsignalen bzw. berechneten Werten zur Ermittlung von physikalischen Eigenschaften von Stör- und/oder Schwerstoffen verglichen wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch, mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen die Stör- und/oder Schwerstoffe
heraussepariert, in dem die Fraktion, insbesondere das Gemisch vereinzelt auf eine Prallplatte über eine Transporteinrichtung beschleunigt wird. Vorzugsweise ist die Prallplatte unterhalb einer Transporteinrichtung angeordnet, so dass das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen auf diese beschleunigt wird.
Trifft ein Stör- und/oder Schwerstoff auf die Prallplatte, so wird in der Prallplatte ein messbarer Signalverlauf wie bspw. Schall, eine Schallwelle, ein Körperschall, eine Biegung, eine Schwingung od. dgl. erzeugt die über zumindest ein Sensorelement dedektierbar ist. Dabei schlägt bei bspw. einem Schwerstoff ein Signal im Sensorelement stärker an, als bei einem herkömmlichen WertStoff.
Dieses entsprechende stärkere Signal kann über seine Amplitude über die Dauer oder über ggf. ein Toleranzfenster oder eine ggf. in einer Steuereinrichtung abgelegten Referenzkurve, Referenzschallkurve od. dgl. verglichen werden, um den Störstoff bzw. den Schwerstoff zu erkennen. Dann wird über die Steuereinrichtung eine der Prallplatte nachgeschaltete Sortiereinrichtung aktiviert, um den Störstoff bzw. den Schwerstoff einem Störstoffbunker zuzuleiten, wobei ein nachfolgender Abfall- und/oder Wertstoff ebenfalls über das Sensorelement erkannt wird und die Sortiereinrichtung diesen Wertstoff bzw. diesen Abfall einem Wertstoffbunker oder einem weiterführenden Aggregat zuführt.
Es hat sich vorteilhaft erwiesen als Sortiereinrichtung Klappenelemente oder Sortierbänder zu verwenden, die auf entsprechende Signale der Steuereinrichtung hin die Separierung durchführen.
Bei der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass auch beispielsweise anwenderspezifisch mittels Software beispielsweise die Umsteuerzeit der nachfolgenden Sortiereinrichtung, was insbesondere die Umsteuerzeiten der Klappen oder Bänder betrifft, um die einzelnen Stör- und/oder Schwerstofffraktionen auszuscheiden, beeinflusst wird. Dieses Beeinflussen der Umsteuerzeiten und/oder das anwenderspezifische Verändern der Schwellwerte, die als Referenzwert dienen bewirkt, dass sich störstoff- und/oder schwerstoffspezifische Fraktionen besser separieren lassen. Daher kann beispielsweise der Signalverlauf, der als abgespeicherter Referenzwert dient, bei entsprechenden Materialveränderungen bzw. Stör- und Schwerstoffveränderungen anwenderspezifisch manipuliert bzw. verändert werden, um einen Separierungsprozess zu optimieren. Dabei soll auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass die Störstoffe mittels einer Zähleinrichtung aufgezählt werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur 1 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf eine herkömmliche Vorrichtung zum Erkennen von Stör- und/oder Schwerstoffen aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch;
Figur 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht auf eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erkennen von Stör- und/oder Schwerstoffen;
Figur 3 eine schematisch dargestellte weitere Seitenansicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäss Figur 1.
Gemäss Figur 1 weist eine Vorrichtung Ri zum Erkennen von Stör- und /oder Schwerstoffen 1 aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 eine Transporteinrichtung 3 auf, an welche ein Bunker 4 einends anschliesst. Aus dem Bunker 4, der auch eine Transporteinrichtung 3, oder Container od. dgl. sein kann, wird das Gemisch aus Abfall- und/oder Wertstofffraktionen 2 mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1 auf die Transporteinrichtung 3 aufgegeben und in dargestellter Pfeilrichtung transportiert.
Über eine aufwendige optische Erkennungseinrichtung 5 wird herkömmlich der Stör- und/oder Schwerstoff 1 ermittelt und anschliessend in einen Störstoffbunker 6 aus dem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 heraussortiert.
Von der Transporteinrichtung 3 gelangt dann das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 auf eine weitere Transporteinrichtung 7.
Nachteilig hieran ist, dass die optischen Erkennungseinrichtungen 5 derart teuer in der Anschaffung und Installation sind und nur bedingt entsprechende Stör- und/oder Schwerstoffe 1 erkennen, die dann dem Störstoffbunker 6 auf ein entsprechendes Signal hin zugeführt werden. Ferner sind derartige optische Erkennungseinrichtungen 5 äusserst teuer in der Anschaffung und unzuverlässig.
Gemäss Figur 2 weist eine erfindungsgemässe Vorrichtung R2 die oben beschriebene Transporteinrichtung 3 auf, auf welche bspw. mittels eines Bunkers 4 ein Gemisch aus Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1 aufgegeben wird. Die Transporteinrichtung dient der Vereinzelung des Abfall- und/oder Wertstoffgemisches 2 mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1. In dargestellter Pfeilrichtung wird das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 mit enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1 gegen eine endseits tiefer angeordnete Prallplatte 8 bewegt oder beschleunigt. Die Prallplatte 8 ist vorzugsweise um einen Winkel α von etwa 30° bis 70° um ein Gelenk 9 neigbar, wobei eine Betätigungseinrichtung 10 eine Verstellung des Winkels α auch im Betrieb zulässt.
Vorzugsweise ist die Prallplatte 8 endseits der Transporteinrichtung 3 angeordnet und tiefer gelegen.
Zur Ansteuerung des Winkels α kann die Betätigungseinrichtung 10 über eine Steuereinrichtung 11 auch im Betrieb angesteuert werden, um den Winkel α der Prallplatte 8 permanent steuerbar und automatisch zu verändern. Jedoch soll auch im Rahmen der vorliegenden
Erfindung liegen ggf. manuell den Winkel der Prallplatte 8 zu verändern bzw. einzustellen.
Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist, dass der Prallplatte 8 zumindest ein Sensorelement 12 zugeordnet ist, wobei das Sensorelement 12 der Prallplatte 8 aufsitzt oder in diese fest integriert sein kann. Auch soll daran gedacht sein eine Mehrzahl von Sensorelemente 12 in der Prallplatte 8 vorzusehen, die über hier nur angedeutete Leitungen mit der Steuereinrichtung 11 verbunden sind.
Als Sensorelemente 12 können bspw. Sensoren zur Erkennung von Kraft, Schwingungen, Schall, Beschleunigung und oder Sensoren zur Ermittlung von Spannungen, Biegungen, Torsion od. dgl. verwendet werden.
Wichtig bei der vorliegenden Erfindung ist, dass der Stör- und/oder Schwerstoff 1 von der Transporteinrichtung 3 um eine Höhe H auf die ggf. niedriger gelegene Prallplatte 8 beschleunigt wird, so dass der Stör- und/oder Schwerstoff 1 auf dieser aufprallt. Hierdurch wird bei dem Aufprall eine Schwingung der Prallplatte 8 als Schall und/oder Körperschall erzeugt, welcher mit dem zumindest einem Sensorelement 12 dedektierbar ist. Ist das Sensorelement 12 bspw. als Dehnungsmessstreifen ausgebildet, so kann eine entsprechende Biegung der Prallplatte 8 im Sensorelement 12 erkannt bzw. dedektiert werden. Die Prallplatte 8 kann auch in der Ebene der Transporteinrichtung 3 liegen, wobei das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1 auf diese mittels der Transporteinrichtung 3 beschleunigt werden können. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
Dieses im Sensorelement 12 erzeugte Signal wird an die Steuereinrichtung 11 weitergeleitet und dort mit einem abgelegten und/oder abgespeicherten Referenzsignal verglichen. Bei Erreichen eines bestimmten Wertes, bei einer bestimmten Amplitude und/oder bei einer bestimmten Zeitdauer von einer bestimmten Amplitude des Signals, lässt sich ermitteln ob im Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 sich ein Stör- und/oder Schwerstoff 1 befindet, so dass Grund des entsprechenden Signals, bei erreichen einer entsprechenden Referenz eine Sortiereinrichtung 13 über die Steuereinrichtung 11 betätigt werden kann, um aus dem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 den Stör- und/oder Schwerstoff 1 zu erkennen bzw. diesen unmittelbar in einen Störstoffbunker 14 umzuleiten.
Gemäss Figur 2 ist die Sortiereinrichtung 13 als Klappenelement 15 ausgebildet, welches über hier nicht dargestellte Betätigungseinrichtungen über die Steuereinrichtung 11 angesteuert werden kann. Wird kein entsprechendes Signal an dem Sensorelement 12 erzeugt, so wird das Klappenelement 15, wie es gestrichelt dargestellt ist, an einem Wertstoffbunker 16 verschwenkt, so dass das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 in diesen Wertstoffbunker 16 fallen kann.
Auf diese Weise erfolgt sehr einfach und kostengünstig insbesondere sehr effektiv und genau eine Separierung von Stör- und/oder Schwerstoffen 1 aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3 ist eine Vorrichtung R3 beschrieben, die in etwa der gemäss Figur 2 entspricht. Auch hier schliesst endseits und vorzugsweise unterhalb der Transporteinrichtung 3 eine Prallplatte 8 an, der zumindest
ein Sensorelement 12 zugeordnet ist. Auch hier ist die Prallplatte 8 um einen Winkel α geneigt angeordnet.
Durch das Herunterfallen oder Auftreffen von Stör- und/oder Schwerstoffen 1 von der Transporteinrichtung 3 auf die Prallplatte 8 wird ein Schall und/oder eine Biegung und/oder eine Schwingungen und/oder eine Beschleunigung der Prallplatte 8 erzeugt, die über das zumindest eine Sensorelement 12 messbar ist. Bei Erreichen einer ganz bestimmten Amplitude oder Referenzkurve oder Toleranzfeld als Zeichen für einen unerwünschten Stör- und/oder Schwerstoff 1 aus dem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2, lassen sich die Stör- und/oder Schwerstoffe 1 erkennen bzw. dedektieren. Dabei kann in der Steuereinrichtung 1 zur Dedektierung bzw. zum Erkennen des Stör- und/oder Schwerstoffes 1 eine Amplitudengrenze, eine Schallkurve, eine Toleranzfeld od. dgl. vorgegeben bzw. auch stör- und/oder schwerstoffspezifisch eingegeben sein, um derartige Stör- und/oder Schwerstoffe 1 aus der Abfall- und/oder Wertstoffgemische 2 zu erkennen. Unterhalb der Prallplatte 8 schliesst in oben beschriebener Weise die Sortiereinrichtung 13 als Sortierband 17 an. Das Sortierband 17 kann entweder in die eine oder andere Richtung, wie es in entsprechender Pfeilrichtung dargestellt ist, über die Steuereinrichtung 11 angesteuert bzw. bewegt werden. Fällt ein Stör- und/oder Schwerstoff 1 auf das Sortierband 17 und wurde dieser als solcher erkannt, so transportiert dieses auf ein entsprechendes Signal der Steuereinrichtung 11 hin den Stör- und/oder Schwerstoff 1 auf ein Störstoffband 18 an welchen ggf. ein Störstoffbunker 14 oder eine weitere Verarbeitungseinrichtung anschliesst. Der Störstoffbunker 14 kann auch direkt endseits des Sortierbandes 17 angeordnet sein.
Fällt ein Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 auf die Prallplatte 8 und wird nicht als Stör- und/oder Schwerstoff 1 dedektiert, so transportiert das Sortierband 17 das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 auf entsprechendes Signal der Steuereinrichtung 11 hin auf ein Wertstoffband 19 an welchem ein Wertstoffbunker 16 anschliesst. Der Wertstoffbunker 16 kann in oben beschriebener Weise auch direkt endseits an das Sortierband 17 anschliessen. Auf diese Weise lässt sich aus einem Abfall- und/oder Wertstoffgemisch 2 mit ggf. enthaltenen Stör- und/oder Schwerstoffen 1 diese exakt kostengünstig heraussortieren.
Hierdurch können nachfolgende Bearbeitungen oder Weiterverarbeitungen von Abfall- und/oder Wertstoffgemischen 2 wesentlich vereinfacht werden, wobei Maschinen, wie Zerkleinerungsmaschine etc. vor Zerstörung oder Beschädigung durch Stör- und/oder Schwerstoffe 1 gesichert sind. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
Aktenzeichen: P 2741/PCT Datum: 28.10.2002
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