WO2019057313A1 - Trennsieb und ballistische-sichter-vorrichtung, verwendung bzw. verfahren mit einem solchen trennsieb - Google Patents

Trennsieb und ballistische-sichter-vorrichtung, verwendung bzw. verfahren mit einem solchen trennsieb Download PDF

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separating
sieve
inclined plane
rope
ropes
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PCT/EP2017/074232
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Günter SINAWEHL
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Sinawehl Guenter
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B1/28—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens
    • B07B1/282—Moving screens not otherwise provided for, e.g. swinging, reciprocating, rocking, tilting or wobbling screens their jigging movement being a closed or open curvilinear path in a plane perpendicular to the plane of the screen and parrallel or transverse to the direction of conveyance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
    • B07B13/10—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices using momentum effects
    • B07B13/11—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices using momentum effects involving travel of particles over surfaces which separate by centrifugal force or by relative friction between particles and such surfaces, e.g. helical sorters

Definitions

  • the invention relates to a separating screen and a ballistic separator device with such a separating screen.
  • Such, initially mentioned separating sieve consists essentially of a plurality of perforated plates forming a sieve element whose edges are fixedly connected to a portafilter.
  • the dividing screen which is inserted into a ballistic separator, is installed there inclined at an angle of several degrees and is held there in constant orientation in space and by means of a drive on a circular path in an up and down movement as well as forward and backward movement added.
  • the dividing screen serves to separate the refuse supplied to it into three groups, namely the
  • Three-dimensional garbage fraction (3D fraction) the garbage fraction falling through the holes in the perforated plate (sieve fraction) and the two-dimensional garbage fraction (2D fraction).
  • the garbage prior to its introduction into the ballistic sifter, the garbage is usually stored for a long time in a so-called bunker or in a short time in a heap, which gives the moisture-absorbable garbage (eg paper) the opportunity to absorb the moisture present in the bunker or garbage itself (e.g. eg water or liquid of organic waste). Paper literally turns into a sticky substance under these conditions. As a result of this, the moistened, moisture-absorbent fraction adheres to the separating sieve on the flat zones of the separating sieve between the holes, begins to build up there, and ultimately clogs the holes over time and prevents sieving, which causes the rate of material build-up to increase further increased.
  • the moisture-absorbable garbage eg paper
  • the moistened, moisture-absorbent fraction adheres to the separating sieve on the flat zones of the separating sieve between the holes, begins to build up there, and ultimately clogs the holes over time and prevents sieving, which causes the rate of
  • Control unit of the drive ultimately to an automatic shutdown of the ballistic separator, which is then cleaned manually.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved separating screen as well as an improved ballistic sifter device as well as a new use and an improved operating method, so that the above-mentioned disadvantages are eliminated.
  • the subject of the invention is therefore a separating screen, in particular
  • Ballistic separator sieve comprising fasteners to
  • the subject of the invention is therefore a ballistic sifting device with at least one inventive
  • the subject of the invention is thus a use of a separating sieve according to the invention, in particular for avoiding adhesive deposits or material buildup on the separating sieve.
  • the subject of the invention is therefore a method for operating a ballistic sifter apparatus, wherein a separating screen according to the invention or several separating screens according to the invention define an inclined plane which is moved along a closed path, preferably circular path, running in the vertical plane and a feed material, which is supplied to the inclined plane from above, with the help of the moving separating sieve or the moving separating sieves into a three-dimensional fraction, a
  • ballistic separator or “ballistic separator” is due to the fact that a feed material supplied to the separating screen (ie a mixture of very different materials or parts), such as a mixture of refuse having three-dimensional refuse fractions and two-dimensional refuse
  • Garbage fractions that can not fall through the screen element are transferred by the movement of the screen element in trajectories of opposite directions. This results in the passage of time to a separation toward the two ends of the Siebelements (upper and lower end of the inclined plane, which is defined by the inclined screen element).
  • the separating screen is moved along a substantially circular path running in the vertical plane with an amplitude of approx. 180 mm in oscillation, moving from an initial position and moving upwards along the sliding plane, looking forward-up, back-down, and back-up to the initial position.
  • This trajectory is carried out with a frequency of approx. Go through 120 - 180 revolutions per minute, about 2 - 3 times per second.
  • the three-dimensional waste content such. As stones, bottles or plastic containers, learns by the rotational movement of the separating screen directed against the rotational direction of the separating screen angular momentum and also bounces up and down by the up and down movement of the Trennsiebs on the separating screen and rolls or hopes favored by the action gravity on the inclined plane downhill to its lower end.
  • Three-dimensional waste content such. As stones, bottles or plastic containers, learns by the rotational movement of the separating screen directed against the rotational direction of the separating screen angular momentum and also bounces up and down by the up and down movement of the Trennsiebs on the separating screen and rolls or hopes favored by the action gravity on the inclined plane downhill to its lower end.
  • Garbage fractions are thus "reflected" by the separating sieve Garbage fraction falls at the lower end of the inclined plane as a three-dimensional fraction in a separate shaft or container or on a conveyor belt, with which he carried away.
  • the two-dimensional garbage portion may float on the underlying air cushion into which the separation screen dips relatively rapidly and there will decrease relatively slowly relative to the downward and later upward movement of the separation screen. until it is picked up again by the raising separating screen and taken along, lifted up and moved forward again in the direction of the upper end of the inclined plane.
  • the volume of air under the separating sieve which allows hovering, is between 5 to 20 cubic meters or more.
  • Garbage portions adhering to smaller garbage portions that are so small that they fall through the holes of the perforated plate This is referred to as a sieve fraction, which trickles into a separate shaft or container or falls onto a conveyor belt with which it is transported away.
  • ropes z As steel ropes or plastic ropes or high-strength carbon fiber-based ropes, etc. are used.
  • the ropes can, depending on the purpose of the ballistic separator z. B. at a distance of 20 to 100 mm and have a diameter of 2 to 5 mm or more.
  • Ropes have in contrast to the perforated plate training the
  • the ropes can basically on one the sieve element
  • the fastening elements are at least realized two spaced apart mounting strips, between which the cables are stretched.
  • the fastening strips can be formed in L-shape, wherein the two horizontally extending first L-shaped legs are arranged facing away from each other. These first L-shaped legs are used to attach the Trennsiebs to a drivable
  • the vertically extending second L-shaped legs serve the direct attachment of the rope ends, which will be discussed in detail.
  • the portafilter is coupled to a drive, and driven by this relative to the rest of the stationary plant body.
  • the attachment strip, the portafilter, as well as the other rigid or moving parts of the system can be made of metal, preferably steel.
  • the various components of the system can be connected by riveting, screwing or by welding together.
  • the attachment of the cable ends to the mounting strips can be done by clamping directly into slots of the mounting strips or with the help of other components or measures. This in the
  • These perforated plates are in themselves relatively rigid and inevitably connected at their edges fixed with said portafilter. As such, they tend to break under extreme loads and, as such, in fact form a breaking point of the device to protect the other structures of the device from excessive dynamic stress against destruction.
  • the ropes now have a spring element on one end, preferably at both ends, which supports the rope in a spring-mounted manner on the fastening strip or permits its spring-mounted attachment to the fastening strip.
  • Throughput capacity is understood to mean the mass flow in kilograms or cubic meters per unit of time, which can be used both as a two-dimensional and as a
  • the spring element is realized by one or more disc springs.
  • This type of spring is characterized by its high load capacity with the simplest manufacturing. They achieve high spring forces with minimal size.
  • Particularly preferred form a plurality of disc springs as a package lined up against each other and acting the respective spring element at the end of the rope.
  • the Belleville springs have a central bore through which passes the rope.
  • the rope ends at its one end in a pressed-on
  • the cable runs at its other end into a threaded bolt on which a nut is screwed, which presses the spring elements with the rope stretched against the outside of the fastening strip.
  • the fastening strip alternately has a slot for inserting the rope and a bore for threading through the rope. Now begins with the one mounting strip along the
  • Fixing strip weeping sequence of slot and bore with a slot it is advantageous if on the opposite of the filter holder attached mounting strip sequence begins with a hole followed by a slot.
  • the rope tension can be built up by tightening the nut from rope to rope in alternating direction (ie alternately from the left and from the right), which contributes to an improved symmetrical load on the overall construction.
  • each nut is easier to access when ropes are positioned close together and the risk of accidentally opening or damaging an adjacent nut is completely avoided.
  • the repetitive sequence of bore and slot improves the stability of the mounting bar.
  • a securing strip is provided on the outside of the fastening strip, which has bores for receiving the spring elements in order to secure the cables against slipping out of the fastening strip at the position of the cables.
  • the holes thus surround the spring elements so circumferentially that slipping out of the rope is prevented from the slots of the fastening strip.
  • Mounting strip also slots on which said holes in the
  • Fuse block open and are matched in terms of their width to the cross section of the rope. With dissolved nut and withdrawn disc springs, the rope can be lifted out of the slots.
  • the ropes can be arranged basically crossed. This is necessary if the customer's requirement or area of use does not require slots between the ropes, but rather hole-like structures formed by spaces between crossed ropes.
  • the cables are arranged exclusively in one direction parallel to one another. This ensures that no Intersecting ropes are present, which would hit one another in the operation at the intersection points or scrub together, which can lead to a higher rate of wear of the ropes.
  • the preferred direction of the ropes is that which runs normal (ie at an angle of 90 °) to the desired transport direction of the two-dimensional as well as three-dimensional material components in the separation screen used in the ballistic separator. Looking at the inclined plane of the separating sieve from bottom to top, the ropes in the inclined plane run transversely to the viewing direction. This orientation of the ropes also favors those introduced by rotating the inclined plane
  • Fixing strips are attached here to the right and left side of the inclined plane.
  • the orientation of the cables can also take place in the direction of said mass flows, with an adapted positioning of the
  • the dividing screen also has a number of entrainment plates which are in relation to the
  • Cable directions ie their longitudinal orientation, at an angle of approx. 90 ° to the cable directions.
  • Their serrated formations protrude beyond the plane of the ropes and point in only one direction, to the upper end of the inclined plane.
  • the driver plates are at their ends to parts of the
  • Siebyess eg outer frame or crossbar between the dividing screens attached, z. B. by screwing, riveting or welding. They have slots through which the ropes pass, thereby holding the ropes in position.
  • the shape of the serrated formations, their size, their frequency as well as their distance from each other can be adapted to the material to be transported.
  • the cross section of the driver plates may be I- or L-shaped, with the horizontal L-leg extending below the plane of the cables.
  • the I-shaped design is preferred because it has less air
  • Said inclined plane can be obtained by different configuration.
  • the inclined plane can be realized by a single separating screen or by juxtaposed several separating screens.
  • the length of the inclined plane corresponds approximately to the length of one of the dividing screens and the width corresponds approximately to the sum of the widths of the dividing screens.
  • the inclined plane is formed by a plurality, in particular four, of the separating sieves, which are arranged along the oblique plane formed by them from their lower end to their upper end lined up.
  • the length of the inclined plane here corresponds approximately to the sum of the lengths of the sieves.
  • the dividing screens are with
  • the width of the inclined plane here corresponds approximately to the width of a separating screen, wherein all separating screens are made with identical width.
  • the device has a drive, which is designed to move the inclined plane in a constant plane orientation along a curved path, preferably a circular path, wherein the path runs in the vertical plane.
  • the vertical plane is oriented so that it runs transversely (ie 90 °) to the ropes, which in turn extend at an angle of 90 ° with respect to the direction from the lower end of the inclined plane to the upper end of the inclined plane.
  • the vertical plane thus also extends at an angle of 90 ° with respect to the inclined plane itself.
  • Feed materials such as a particle mixture of compost or plastic can find application with impurities.
  • a commercially or industrially used classifier z. B a length of approx. 8 meters, a width of about 6 meters and a height of about 3.5 meters. They are used there
  • separating screens formed inclined plane can be a length of approx. 5 meters, a width of about 4 meters and a side wall of approx. 0.7 meters, each separating sieve an area of approx. 5 m 2 .
  • Such a sieve has approx. 800 meters of steel rope, which can have a diameter of 2-5 mm.
  • the separated ropes are arranged at a distance of 20-100 mm from each other.
  • the rope is a twisted steel rope, which can be constructed from several strands or even from a single strand.
  • the separation screen can z. B. preferably be equipped with up to five mutually equidistantly arranged driver plates.
  • the inclination angle of the inclined plane can be between approx. 2 - 16 degrees, preferably in the range of about 10 degrees measured from the horizontal amount. If the angle is flat, the sifter has more throughput. If the angle is steeper, the separation between
  • Fig. 1 details of a ballistic classifier according to the prior art
  • FIG. 2 shows details of a ballistic safety according to the invention
  • 3A, 3B show a section of a separating screen according to the prior art
  • FIG. 7 shows a separating screen according to the invention in a first view
  • Fig. 11 shows a detail of driver plates. Description of the embodiments
  • FIG. 1 shows a ballistic classifier 1 according to the prior art with its four dividing screens 2, which are realized by means of perforated plates and which are mounted on the upper side of a drivable Siebangos 3, wherein the drive is not shown.
  • the separating screens 2 are arranged side by side (shown in the perspective of Figure 1 from left to right rear) and this arrangement forms an inclined plane 4, which at an angle ⁇ (in words "alpha") of about 10 degrees to the horizontal with this inclined plane 4 rising from its left, front (lower) end 5 to its right, rear (top) end 6 with said 10 degrees, which is also schematically visualized in the illustrated Cartesian coordinate system, in which the oblique Level 4, is indicated and their inclination according to the angle ⁇ (in words "alpha") by one in her by the
  • Coordinate origin extending line L is indicated.
  • the inclined plane 4 is thus in relation to the horizontal plane spanned by the coordinates X and Y, which also runs parallel to the bottom surface on which the sifter 1 is set up, inclined.
  • the inclined plane 4 can be driven by means of the drive along a circular path 7, which in the by the coordinates Y and Z
  • the classifier 1 is supplied in operation in its central region from above a particle mixture (also referred to as a feed material, not shown) by means of a conveyor belt (not shown), which falls from there to the oblique plane 4 rotating along the circular path 7, where the separation in the three-dimensional fraction towards the lower (left, front) end 5 and in the two-dimensional fraction towards the upper (right, rear) end 6 and in the down through the separating screen 2 falling sieve fraction takes place.
  • a particle mixture also referred to as a feed material, not shown
  • FIG. 2 shows, in contrast to FIG
  • Ballistic separator 1 according to the invention, the four inventive Separating screens 9 has.
  • this separating screen 9 according to the invention with the aid of FIGS. 4A, 4B and also 7 to 11 are discussed.
  • Figure 7 shows in a perspective, the separating screen 9. It has to the left and right side depending on a fastening strip 10, the L-shaped
  • the horizontally extending L-legs (projecting to the left and right) serve to secure the fastening strips 10 (e.g.
  • FIG. 7 shows still a detail of the attachment of the cables 11 to the mounting strips 10, specifically to the left mounting bar 10. It can be clearly seen that the cables 11 have different ends, wherein one end terminates in a threaded bolt 14 and the other end in a pressed-on bolt 15 ends. On the threaded bolt 10, a nut 16 is screwed, which presses a package of disc springs 17 against the outside of the upwardly directed L-leg of the mounting strip 10 while the cable 11 biases, at its other end the next shown
  • the mounting strip 10 in its upwardly projecting L-leg alternately a bore 18 (not visible in the detail of Figure 7) and a slot 19 for insertion or removal of the respective cable 11.
  • a fuse strip 20 is attached to the outside of the respective upwardly projecting L-leg of the fastening strip 10 (eg. by welding, riveting or screwing), which has at the position of the cables 11 bores 21 which serve to receive the packets of the disc springs 17 and prevent the cables 11 from hopping under dynamic load.
  • FIG. 9 also shows the attachment of one of the cables 11 to the left fastening strip 10 and, in FIG. 10, the attachment of the relevant cable 11 to the right fastening strip 10.
  • FIG. 3B shows a plan view of a section of a separating screen 2 made of perforated plate 22 with solid, flat sheet metal areas 23 between the holes 24.
  • FIG. 3B also shows a section line A-A and FIG. 3A shows the section along said section line A-A.
  • the volume of air, through which the perforated plate 22 moves during its oscillating movement in the present case upward movement in the direction of the upper edge of the sheet
  • the air is swirled on its front as well as its back.
  • This is schematically visualized by means of the flow lines 25.
  • the two-dimensional fraction during descent of the separating screen 2 with too long down so that they partially loses the directed towards the upper end 6 movement pulse. Also, when booting up the
  • Trennsiebs 2 above the Trennsiebs 2 establish an air cushion. This results in that the separating screen 2 without a forward - ie in the direction of the upper end 6 - directed impulse transmission to the two-dimensional fraction to exercise the two-dimensional fraction initially only by the
  • Air cushion raises and only relatively late on its circular path through
  • FIG. 4B now shows a plan view of a detail of a separating screen 9 according to the invention made of ropes 11 and rope-free regions 26 lying between them.
  • FIG. 4B also shows a section line BB
  • FIG. 4A shows the section along said section line BB. in the In contrast to FIG. 3A, it can clearly be seen in FIG. 4A that as a result of the movement of the cables 11 in the air volume virtually no turbulence occurs. This favors the suspension behavior of the two-dimensional
  • FIG. 5 shows the movement of the cables 11 and FIG. 6 the movement of the perforated plate 22 along the circular path 7 with the direction of rotation according to arrow 8 (see also FIGS. 1 and 2, in particular those depicted there)
  • the circle 7 shown in FIG. 5 has a radius 28 of 90 mm.
  • the two-dimensional refuse portion 27 loses contact with the ropes 11 approximately at the 3 o'clock position, characterized by the lift-off point 29A. Thereafter, the two-dimensional refuse portion 27 floats and drops relative to the speed of the ropes 11 relatively slowly around the first one Height difference H l (about 18.7 mm).
  • the two-dimensional waste portion 27 floats on the air cushion while the perforated plate 22 moves along the circle 7.
  • the two-dimensional refuse portion 27 at the lifting point 29A already has a downward movement component and greatly reduced in advance.
  • the pickup point 29B is along the circle 7 at a third angle ⁇ (in words DELTA) of about 45 ° measured from the horizontal downwards.
  • ⁇ in words DELTA
  • the two-dimensional waste fraction 27 between the lift-off point 29A and the take-up point 29B could drop by a second height difference H2 of approximately 12 mm.
  • H2 the second height difference
  • FIG. 11 shows in detail a driver plate 12 and its stabilizing and holding in position cooperation with the ropes 11, wherein for reasons of clarity, only every second cable 11 is located.
  • the driver plate 12 has at each serrated formation 13 at its lower end a horizontal slot 30 for receiving a cable 11 and at the appropriate position along the upwardly-projecting edge of the serrated formation 13 a vertical slot 31 for receiving a cable 11.
  • the driver plates 12 prevent pinching of

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Trennsieb (9), insbesondere Ballistischer-Sichter-Trennsieb, aufweisend Befestigungselemente (10) zur Befestigung eines Siebelements, wobei das Siebelement durch Seile (10) und die zwischen den Seilen (10) vorliegenden Abstände gebildet ist, und die Seile (10) mit ihren Enden an den Befestigungsleisten (10) befestigt sind.

Description

Titel
TRENNSIEB UND BALLISTISCHE-SICHTER-VORRICHTUNG, VERWENDUNG BZW. VERFAHREN MIT EINEM
SOLCHEN TRENNSIEB
Beschreibung
Technisches Feld
Die Erfindung betrifft ein Trennsieb und eine Ballistische-Sichter- Vorrichtung mit einem solchen Trennsieb.
Hintergrund
Ein solches, eingangs erwähntes Trennsieb besteht im Wesentlichen aus mehreren ein Siebelement bildenden Lochblechen, deren Ränder fix mit einem Siebträger verbunden sind . Das Trennsieb, das in einen ballistischen Sichter eingesetzt wird, ist dort in einem Winkel von einigen Grad geneigt installiert und wird dort in konstanter Orientierung im Raum gehalten und mit Hilfe eines Antriebs auf einer Kreisbahn in eine Auf- und Abwärtsbewegung wie auch Vor- und Rückwärtsbewegung versetzt. Das Trennsieb dient dabei zur Trennung des ihm zugeführten Mülls in drei Gruppen, nämlich den
dreidimensionalen Müll-Anteil (3D-Fraktion), den durch die Löcher im Lochblech hindurchfallenden Müll-Anteil (Sieb-Fraktion) und den zweidimensionalen Müll- Anteil (2D-Fraktion).
Vor seiner Einbringung in den ballistischen Sichter wird der Müll jedoch üblicherweise längere Zeit in einem sogenannten Bunker oder kurzfristig auf einem Haufen gelagert, was dem feuchtigkeitsaufnahmefähigen Müllanteil (z. B. Papier) die Gelegenheit gibt, die im Bunker oder im Müll selbst vorhandene Feuchtigkeit (z.B. Wasser oder Flüssigkeit der organischen Müllanteile) aufzunehmen. Papier verwandelt sich unter diesen Bedingungen regelrecht in eine klebrige Substanz. Dies führt dazu, dass sich der nun angefeuchtete feuchtigkeitsaufnahmefähige Müllanteil beim Aufbringen auf das Trennsieb auf den flachen Zonen des Trennsiebs zwischen den Löchern anhaftet, sich dort aufzubauen beginnt und letztendlich im Laufe der Zeit auch die Löcher verstopft und die Siebwirkung unterbindet, wonach sich die Materialaufbaurate weiter erhöht. Durch seine klebrige Konsistenz erhöht sich nun im Laufe der Zeit der Materialauftrag auf dem Lochblech, insbesondere einseitig, bevorzugt auf der schiefen Ebene bergauf orientiert. Hier lagern sich neben dem feuchten, feuchtigkeitsaufnahmefähigen Müll auch zweidimensionale Müllanteile an. Zudem verhindern die verstopften Löcher das erwünschte Aufschweben von
zweidimensionalen Müllanteilen durch das unter dem Lochblech vorhandene Luftvolumen, was letztendlich zu einer Reduktion bis hin zum Zusammenbruch der Durchsatzleistung des Sichters führt.
Zudem wird durch den Materialaufbau das ursprünglich gewuchtete Gesamtsystem aus Antrieb und Trennsieb im Laufe der Zeit immer unwuchtiger. Vom Anmelder wurde z. B. im Realbetrieb ein Materialaufbau in der Stärke von bis zu 100 mm beobachtet, was einem Massenzuwachs in der Größenordnung von ca. 1000 kg auf einer Trennsieb-Konfiguration (dies sind mehrere Trennsiebe nebeneinander) mit ca . 20 m2 Siebfläche entspricht, wobei die Trennsieb- Konfiguration selbst eine Masse von 1600 kg hat. Die Unwucht führt beim
Steuergerät des Antriebs letztendlich zu einer automatischen Abschaltung des ballistischen Sichters, der dann manuell zu reinigen ist.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein verbessertes Trennsieb wie auch eine verbesserte Ballistische-Sichter-Vorrichtung als auch eine neue Verwendung und ein verbessertes Betriebsverfahren bereitzustellen, sodass die vorstehend angesprochenen Nachteile beseitigt sind .
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Trennsieb gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Gegenstand der Erfindung ist daher ein Trennsieb, insbesondere
Ballistischer-Sichter-Trennsieb, aufweisend Befestigungselemente zur
Befestigung eines Siebelements, wobei das Siebelement durch Seile und die zwischen den Seilen vorliegenden seilfreien Bereiche gebildet ist, und die Seile mit ihren Enden an den Befestigungselementen befestigt sind.
Diese Aufgabe wird zudem durch eine ballistische Sichter- Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst. Der Gegenstand der Erfindung ist daher eine Ballistische-Sichter-Vorrichtung mit zumindest einem erfindungsgemäßen
Trennsieb.
Diese Aufgabe wird zudem durch eine Verwendung gemäß Anspruch 14 gelöst. Der Gegenstand der Erfindung ist somit eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Trennsiebs, insbesondere zur Vermeidung von klebenden Ablagerungen bzw. Materialaufbau auf dem Trennsieb.
Diese Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Der Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Betrieb einer Ballistischen-Sichter-Vorrichtung, wobei ein erfindungsgemäßes Trennsieb oder mehrere erfindungsgemäße Trennsiebe eine schiefe Ebene definieren, die entlang einer geschlossene Bahn, bevorzugt Kreisbahn, verlaufend in der vertikalen Ebene bewegt wird und ein Aufgabematerial, das der schiefen Ebene von oberhalb zugeführt wird, mit Hilfe des sich bewegenden Trennsiebs bzw. der sich bewegenden Trennsiebe in eine dreidimensionale Fraktion, eine
zweidimensionale Fraktion und eine Sieb-Fraktion getrennt wird.
Die Bezeichnung„ballistischer Sichter" bzw.„ballistischer Trenner" rührt daher, dass ein auf das Trennsieb zugeführtes Aufgabematerial (also ein Gemisch verschiedenster Materialien oder Teile), wie beispielsweise ein Gemisch von Müll aufweisend dreidimensionale Müllanteile und zweidimensionale
Müllanteile, die nicht durch das Siebelement hindurchfallen können, durch die Bewegung des Siebelements in Flugbahnen entgegengesetzter Richtungen überführt werden. Dies führt im Laufe der Zeit zu einer Separierung hin zu den beiden Enden des Siebelements (oberes und unteres Ende der schiefen Ebene, die durch das geneigte Siebelement definiert ist).
Mit Hilfe eines Antriebs wird das Trennsieb entlang einer in der vertikalen Ebene verlaufenden im Wesentlichen kreisförmigen Bahn mit einer Amplitude von ca . 180 mm in Oszillation versetzt und bewegt sich dabei ausgehend von einer Anfangsposition und entlang der schieben Ebene nach oben blickend nach vorne-hinauf, nach vorne-hinunter, retour-hinunter, und retour- hinauf zurück in die Anfangsposition. Diese Bewegungsbahn wird mit einer Frequenz von ca . 120 - 180 Umdrehungen pro Minute durchlaufen, also ca. 2 - 3 Mal pro Sekunde.
Der dreidimensionale Müllanteil, wie z. B. Steine, Flaschen oder Kunststoffbehälter, erfährt durch die Rotationsbewegung des Trennsiebs einen gegen die Rotationsrichtung des Trennsiebs gerichteten Drehimpuls und hüpft zudem durch die Auf- und Ab-Bewegung des Trennsiebs auf dem Trennsieb auf und ab und rollt bzw. hüpft begünstigt durch die Einwirkung der Schwerkraft auf der schiefen Ebene bergab hin zu deren unterem Ende. Dreidimensionale
Müllanteile werden also von dem Trennsieb„reflektiert". Der dreidimensionale Müllanteil fällt am unteren Ende der schiefen Ebene als dreidimensionale Fraktion in einen separaten Schacht bzw. Behälter oder auf ein Förderband, mit dem er Abtransport erfolgt.
Der zweidimensionale Müll-Anteil erfährt durch die
Rotationsbewegung des Trennsiebs Bewegungsphasen, in denen er durch das von unten hochfahrende Trennsieb angehoben und durch die nach vorne- aufwärts bzw. nach vorne-hinunter gerichtete Bewegung in Richtung des oberen Endes der schiefen Ebene befördert wird, was zu seiner Aufwärtsbewegung entlang der schiefen Ebene führt. Sobald sich das Trennsieb in der vorwärts- hinunter Bewegung befindet, kann der zweidimensionale Müll-Anteil auf dem darunter vorhandenen Luftpolster, in welches das Trennsieb relativ rasch abtaucht, schweben und sinkt dort im Verhältnis zur Abwärts- und späteren Aufwärtsbewegung des Trennsiebes relativ langsam ab, bis er wieder vom hochfahrenden Trennsieb erfasst und mitgenommen, angehoben und wieder vorwärts in Richtung oberes Ende der schiefen Ebene bewegt wird . Je nach Dimensionierung beträgt das Luftvolumen unter dem Trennsieb, welches das Schweben ermöglicht, zwischen 5 bis 20 Kubik-Meter oder mehr. Der
zweidimensionale Müllanteil fällt am oberen Ende der schiefen Ebene
angekommen als zweidimensionale Fraktion in einen separaten Schacht bzw. Behälter oder auf ein Förderband, mit dem er Abtransport erfolgt.
Zudem erfolgt durch die rüttelnde Bewegung des Trennsiebs eine Trennung von an den dreidimensionalen und / oder zweidimensionalen
Müllanteilen anhaftenden kleineren Müll-Anteilen, die so klein sind, dass sie durch die Löcher des Lochblechs hindurchfallen. Dies wird als Sieb-Fraktion bezeichnet, die in einen separaten Schacht oder Behälter rieselt oder auf ein Förderband fällt, mit dem sie abtransportiert wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist nun der Vorteil erhalten, dass angefeuchteter, feuchtigkeitsaufnahmefähiger Müll so gut wie keine Angriffsfläche zur Anlagerung am Trennsieb findet. Im krassen Gegensatz zu der Lochblechausbildung weisen die Seile nun so gut wie keine ebenen
Flächen auf, an denen sich besagter angefeuchteter Müll anhaften kann. Auch lässt sich im Unterschied zur Lochblechausbildung, die aus Stabilitätsgründen nur einen Anteil von 50-60% freier Loch-Fläche bezogen auf die gesamte Siebfläche erlaubt, nun eine freie Fläche zwischen den Seilen im Bereich von 80-90% bezogen auf die gesamte Siebfläche erreichen. Auch dies trägt zur Vermeidung des Anhaftens und clusterartigen Aufbaus von angefeuchtetem Müll bei, weil die zur Anhaftung gesamt zur Verfügung stehenden Bereiche des Trennsiebs schlicht weg reduziert bzw. ebene Flächen, welche das Anhaften erheblich begünstigen würden, vollständig vermieden sind .
Als Seile können z. B. Stahlseile oder Kunststoffseile oder hoch-feste kohlefaserbasierte Seile usw. zur Anwendung kommen. Die Seile können je nach Einsatzzweck des ballistischen Sichters z. B. in einem Abstand von 20 bis 100 mm angeordnet sein und einen Durchmesser von 2 bis 5 mm oder auch mehr aufweisen. Seile haben im Gegensatz zur Lochblechausbildung den
entscheidenden Vorteil, dass sie eine intrinsische Federwirkung aufweisen, was einerseits die Trennfunktion des ballistischen Sichters verbessert und
andererseits auch Schutz gegen die zerstörerische Wirkung bzw. Wucht von schweren Störstoffen im Aufgabematerial bietet.
Die Anwendung von Seilen bringt zudem eine wesentliche Verbesserung der Betriebscharakteristik des Sichters mit sich. Wie erwähnt ist die freie Fläche zwischen den Seilen wesentlich höher als bei einer
Lochblechausbildung . Zudem fehlen die flachen Blechzonen völlig. Sie
verursachen beim Eintauchen in bzw. Auftauchen aus dem Luftvolumen störende Verwirbelungen in der Luft, welche das Aufschweben des zweidimensionalen Müllanteils erheblich negativ beeinträchtigen, wodurch auch die gerichtete Bewegung des zweidimensionalen Müllanteils (der Vortrieb) erheblich
beeinträchtigt ist. Demgegenüber sind die Seildurchmesser im Verhältnis zu den dazwischenliegenden seilfreien Bereichen so gut wie zu vernachlässigen. Das Eintauchen und Auftauchen der Seile des Trennsiebs hat demnach kaum einen verwirbelnden Einfluss auf das unter dem Trennsieb befindliche Luftvolumen, welches nun im Wesentlichen unbeeinträchtigt von der Siebbewegung zum Aufschweben des zweidimensionalen Müllanteils zur Verfügung steht. Dies führt zu einem optimierten Vortrieb für den zweidimensionalen Müllanteil in Richtung des oberen Endes der schiefen Ebene.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Die Seile können grundsätzlich an einem das Siebelement
umfangsseitig umfassenden Rahmen befestigt sein. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Befestigungselemente jedoch durch zumindest zwei voneinander im Abstand angeordnete Befestigungsleisten realisiert, zwischen denen die Seile gespannt sind. Die Befestigungsleisten können in L- Form ausgebildet, wobei die beiden horizontal verlaufenden ersten L-Form- Schenkel voneinander wegweisend angeordnet sind. Diese ersten L-Form- Schenkel dienen der Befestigung des Trennsiebs an einem antreibbaren
Siebträger. Die vertikal verlaufenden zweiten L-Form-Schenkel dienen der direkten Befestigung der Seilenden, worauf noch im Detail eingegangen wird . Der Siebträger ist mit einem Antrieb gekoppelt, und von diesem gegenüber dem übrigen stillstehenden Anlagenkörper antreibbar. Es kann auch eine Dichtlippe aus Kunststoff am Siebträger existieren, die einen Spalt zwischen der linken und rechten Seite des Siebträgers und dem umliegenden Anlagenkörper abdichtet.
Die Befestigungsleiste, der Siebträger, wie auch die übrigen starren oder beweglichen Teile der Anlage können aus Metall, bevorzugt Stahl, gefertigt sein. Die verschiedenen Komponenten der Anlage können durch Vernieten, Verschrauben oder durch Verschweißen miteinander verbunden sein.
Die Befestigung der Seilenden an den Befestigungsleisten kann durch direktes einklemmen in Schlitze der Befestigungsleisten oder auch unter Zuhilfenahme weiterer Komponenten oder Maßnahmen erfolgen. Diese im
Wesentlichen starren, unnachgiebigen Verbindungen sind jedoch problematisch, weil die Seile durch die auf sie herabfallenden Materialien oder angeregt durch die Bewegung der schiefen Ebene herumhüpfenden Materialien einer hohen dynamischen Belastung ausgesetzt sind, die dann direkt auf die
Befestigungsleisten und in Folge auch auf den Siebträger wie auch den Antrieb wirken. Gleiches gilt im Übrigen auch für die Lochblechausbildung des bekannten ballistischen Sichters. Diese Lochbleche sind in sich relativ starr und zwangsläufig an ihren Rändern fix mit besagtem Siebträger verbunden. Sie tendieren daher unter extremen Belastungen zu brechen und bilden als solche tatsächlich eine Sollbruchstelle der Vorrichtung, um die übrigen Strukturen der Vorrichtung bei überhöhter dynamischer Belastung gegen Zerstörung zu schützen. Vor diesem Hintergrund weisen gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Seile nun an einem, bevorzugt an beiden Enden ein Federelement auf, welches das Seil gefedert an der Befestigungsleiste lagert bzw. dessen gefederte Befestigung an der Befestigungsleiste erlauben. Damit ist sichergestellt, dass selbst extreme dynamische Belastungen (z. B. beim Einbringen großer und/oder schwerer Objekte, wie etwas Felsen oder Schrottteile) abgefedert werden und in Folge die Auswirkung der extremen dynamischen Belastung auf die Seile (z. B. Seil-Riss) wie auch auf die damit verbundenen tragenden Strukturen (z. B. Bruch der Befestigungsleiste und / oder des Siebträger und / oder Beschädigung des Antriebs) verringert ist. Dies trägt zur Betriebssicherheit wie auch Haltbarkeit der gesamten Anlage bei. Auch trägt die federnde Wirkung der Seil-Federelement- Konstruktion zum verbesserten Betriebs- bzw. Trennverhalten bei, weil sich durch die zusätzliche Federwirkung insbesondere für die dreidimensionalen Materialkomponenten ein verbesserter Trampolineffekt einstellt und sich in Folge die Trennschärfe des ballistischen Sichters wie auch seine Durchsatzleistung erhöht. Unter der Trennschärfe wird die Fähigkeit des Sichters verstanden, in einer Zeiteinheit einen bestimmten Trennungsgrad zwischen zweidimensionalen und dreidimensionalen Materialkomponenten zu erzielen. Unter der
Durchsatzleistung wird der Massenstrom in Kilogramm oder Kubikmeter pro Zeiteinheit verstanden, der sowohl als zweidimensionale als auch als
dreidimensionale Fraktion bewältigt wird .
Als Federelement können verschiedenste Lösungen, wie z. B.
Spiralfedern, Blattfedern usw. zum Einsatz kommen. Auch könnten die
Befestigungsleisten selbst als Federelement dienen. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erweisen, wenn das Federelement durch eine oder mehrere Tellerfedern realisiert ist. Diese Art von Federn zeichnet sich durch ihre hohe Belastbarkeit bei einfachster Fertigung aus. Sie erzielen hohe Feder-Kräfte bei minimaler Baugröße. Besonders bevorzugt bilden mehrere Tellerfedern als Paket aneinander gereiht und gegeneinander wirkend das jeweilige Federelement am betreffenden Seilende. Die Tellerfedern weisen eine zentrale Bohrung auf, durch die hindurch das Seil verläuft.
Das Seil endet an seinem einen Ende in einem aufgepressten
Bolzen, sodass das dort lokalisierte Federelement bei gespanntem Seil mit Hilfe des Bolzens gegen die Außenseite der Befestigungsleiste gepresst wird . Das betreffende Federelement ist also zwischen der Außenseite der Befestigungsleiste und dem Bolzen positioniert.
Das Seil läuft an seinem anderen Ende in einen Gewindebolzen aus, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist, welche die Federelemente bei gespanntem Seil gegen die Außenseite der Befestigungsleiste presst. Das betreffende
Federelement ist also zwischen der Außenseite der Befestigungsleiste und der Mutter positioniert. Mit Hilfe der Mutter lässt sich das Seil in einen, insbesondere vordefinierten, gespannten Zustand versetzen, da die beiden Befestigungsleisten positionsfix an dem Siebträger befestigt sind .
Bevorzugt weist die Befestigungsleiste abwechselnd einen Schlitz zum Einlegen des Seils und eine Bohrung zum Hindurchfädeln des Seils auf. Beginnt nun bei der einen Befestigungsleiste die sich entlang der
Befestigungsleiste weiderholende Sequenz aus Schlitz und Bohrung mit einem Schlitz, ist es von Vorteil, wenn auf der gegenüberliegend am Siebträger befestigten Befestigungsleiste die Sequenz mit einer Bohrung gefolgt von einem Schlitz beginnt. Damit lässt sich die Seilspannung durch Anziehen der Mutter von Seil zu Seil in abwechselnder Richtung (also abwechselnd von links und von rechts) aufbauen, was zu einer verbesserten symmetrischen Belastung der Gesamtkonstruktion beiträgt. Auch ist jede Mutter bei knapp aneinander positionierten Seilen einfacher zugänglich und das Risiko des versehentlichen Öffnens oder Beschädigens einer benachbarten Mutter vollständig vermieden. Zudem verbessert die sich wiederholende Sequenz aus Bohrung und Schlitz die Stabilität der Befestigungsleiste.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist an der Außenseite der Befestigungsleiste eine Sicherungsleiste vorgesehen, die an der Position der Seile Bohrungen zum Aufnehmen der Federelemente zwecks Sichern der Seile gegen Herausrutschen aus der Befestigungsleiste aufweist. Die Bohrungen umschließen also die Federelemente derart umfangsseitig, das ein Herausgleiten des Seils aus den Schlitzen der Befestigungsleiste verhindert ist. Somit kann das Seil - gesichert an seiner Sollposition entlang der Befestigungsleiste gehalten - ungehindert schwingen. Um die einfache Montage und Wartung der Seile sicherzustellen weist die Sicherungsleiste an der Position der Schlitze der
Befestigungsleiste ebenfalls Schlitze auf, die in besagte Bohrungen der
Sicherungsleiste münden und die hinsichtlich ihrer Weite auf den Querschnitt des Seils abgestimmt sind. Bei gelöster Mutter und abgezogenen Tellerfedern kann das Seil aus den Schlitzen herausgehoben werden.
Die Seile können grundsätzlich gekreuzt angeordnet sein. Dies ist dann notwendig, wenn die Kundenanforderung oder der Einsatzbereich keine Schlitze zwischen den Seilen, sondern lochähnliche Strukturen, gebildet durch Zwischenräume zwischen gekreuzt verlaufenden Seilen, fordert. Gemäß einem weiteren, bevorzugten Aspekt der Erfindung sind die Seile ausschließlich in einer Richtung parallel zueinander angeordnet. Damit ist sichergestellt, dass keine sich kreuzenden Seile vorliegen, die im Betrieb an den Kreuzungspunkten aufeinanderschlagen oder dort aneinander scheuern würden, was zu einer höheren Verschleißrate der Seile führen kann. Die bevorzugte Richtung der Seile ist dabei jene, die bei in den ballistischen Sichter eingesetztem Trennsieb normal (also in einem Winkel von 90°) zur Soll-Transportrichtung der zweidimensionalen wie auch dreidimensionalen Materialkomponenten verläuft. Betrachte man die schiefe Ebene des Trennsiebs von unten nach oben, so verlaufen die Seile in der schiefen Ebene quer zur Betrachtungsrichtung. Diese Orientierung der Seile begünstigt auch die durch das Rotieren der schiefen Ebene eingebrachte
Dynamik bzw. Bewegung der zweidimensionalen und dreidimensionalen
Materialkomponenten hin zu den Enden der schiefen Ebene. Die
Befestigungsleisten sind hier zur rechten und linken Seite der schiefen Ebene angebracht. Die Orientierung der Seile kann jedoch auch in Richtung besagter Massenströme erfolgen, wobei auch eine angepasste Positionierung der
Befestigungsleisten nötig ist.
Bevorzugt weist das Trennsieb zur Begünstigung der Bewegung der zweidimensionalen Materialkomponenten hin zum oberen Ende der schiefen Ebene auch eine Anzahl von Mitnehmer-Blechen auf, die in Bezug zu den
Seilrichtungen, also deren Längsorientierung, in einem Winkel von ca . 90° zu den Seilrichtungen verlaufen. Ihre zackenartigen Ausbildungen ragen über die Ebene der Seile hervor und weisen in nur eine Richtung, und zwar zum oberen Ende der schiefen Ebene. Die Mitnehmer-Bleche sind an ihren Enden an Teilen des
Siebträgers (z. B. äußerer Rahmen oder Querbalken zwischen den Trennsieben) befestigt, z. B. durch Verschrauben, Vernieten oder Verschweißen. Sie weisen Schlitze auf, durch welche die Seile hindurchlaufen und halten damit die Seile in Position. Die Form der zackenartigen Ausbildungen, ihre Größe, ihre Häufigkeit wie auch ihr Abstand zueinander kann an das zu transportierende Material angepasst sein. Der Querschnitt der Mitnehmer-Bleche kann I- oder L-förmig sein, wobei der horizontale L-Schenkel unter der Ebene der Seile verläuft.
Bevorzugt ist jedoch die I-förmige Ausbildung, weil diese weniger Luft-
Verwirbelungen verursacht. Bei der Rotation der schiefen Ebene bewirken die zackenartigen Ausbildungen der Mitnehmer-Bleche, die ja auch in
Rotationsrichtung weisen, eine gerichtete Kraft auf die zweidimensionalen
Materialkomponenten in Richtung des oberen Endes der schiefen Ebene. Besagte schiefe Ebene kann durch unterschiedliche Konfiguration erhalten werden. So kann die schiefe Ebene durch ein einziges Trennsieb oder durch nebeneinander angeordnete mehrere Trennsiebe realisiert sein. Dabei entspricht die Länge der schiefen Ebene in etwa der Länge eines der Trennsiebe und die Breite entspricht in etwa der Summe der Breiten der Trennsiebe.
Besonders bevorzugt ist die schiefe Ebene durch mehrere, insbesondere vier Stück der Trennsiebe gebildet, die entlang der durch sie gebildeten schiefen Ebene von ihrem unteren Ende hin zu ihrem oberen Ende aneinandergereiht angeordnet sind . Die Länge der schiefen Ebene entspricht hier in etwa der Summe der Längen der Trennsiebe. Bevorzugt sind die Trennsiebe mit
identischer Länge gefertigt. Die Breite der schiefen Ebene entspricht hier in etwa der Breite eines Trennsiebs, wobei alle Trennsiebe mit identischer Breite gefertigt sind .
Wie bereits erwähnt weist die Vorrichtung einen Antrieb auf, der zum Bewegen der schiefen Ebene bei konstanter Ebenen-Orientierung entlang einer gekrümmten Bahn, bevorzugt einer Kreisbahn, ausgebildet ist, wobei die Bahn in der vertikalen Ebene verläuft. Die vertikale Ebene ist dabei so orientiert, dass sie quer (also 90°) zu den Seilen verläuft, die ihrerseits in einem Winkel von 90° bezogen auf die Richtung vom unteren Ende der schiefen Ebene hin zum oberen Ende der schiefen Ebene verlaufen. Die vertikale Ebene verläuft somit auch in einem Winkel von 90° bezogen auf die schiefe Ebene selbst.
Auch wenn vorangehend immer auf eine Kreisbahn verwiesen wird, kann selbstverständlich auch eine davon abweichende geschlossene Bahn zum Einsatz kommen, wie z. B. eine elliptische oder eine Bahn mit geraden und gekrümmten Abschnitten.
Abschließend sei erwähnt, dass trotz vorwiegender Erörterung der Erfindung im Kontext von Müll, die Erfindung auch auf andere
Aufgabematerialien, wie beispielsweise ein Teilchengemisch aus Kompost oder Kunststoff mit Verunreinigungen Anwendung finden kann .
Beispielhaft sei erwähnt, dass ein großtechnisch bzw. industriell eingesetzter Sichter z. B. eine Länge von ca . 8 Meter, eine Breite von ca. 6 Meter und eine Höhe von ca. 3,5 Meter aufweisen kann. Die dort zum Einsatz
kommende und durch z. B. vier Trennsiebe gebildete schiefe Ebene kann eine Länge von ca . 5 Meter, eine Breite von ca. 4 Meter und eine Seitenwange von ca . 0,7 Meter aufweisen, wobei jedes Trennsieb eine Fläche von ca . 5 m2 aufweist. Ein solches Sieb weist z.B. ca . 800 Laufmeter Stahl-Seil auf, das einen Durchmesser von 2- 5 mm haben kann. Die vereinzelten Seile sind in einem Abstand von 20 - 100 mm zueinander angeordnet. Bei dem Seil handelt es sich um ein gedrilltes Stahlseil, das aus mehreren Litzen oder auch nur aus einer einzigen Litze aufgebaut sein kann. Das Trennsieb kann z. B. bevorzugt mit bis zu fünf zueinander äquidistant angeordneten Mitnehmer-Blechen ausgerüstet sein. Aufwärts entlang der schiefen Ebene können zur optimierten Beförderung der zweidimensionalen Müllanteile mehr Bleche als im Vergleich zum unteren Bereich der schiefen Ebene angeordnet sein. Der Neigungswinkel der schiefen Ebene kann zwischen ca . 2 - 16 Grad, bevorzugt im Bereich von ca. 10 Grad gemessen von der Horizontalen betragen. Ist der Winkel flach, hat der Sichter mehr Durchsatz. Ist der Winkel steiler, wird die Separierung zwischen
zweidimensionaler und dreidimensionaler Fraktion verbessert. Mit einer solchen Anlage lässt sich Aufgabematerial aus Kunststoff in der Größenordnung von ca. 200 m3 oder Kompost in der Größenordnung von ca. 70 - 100 m3 pro Stunde verarbeiten bzw. trennen.
Die hier getätigten Angaben lassen sich entsprechend dem
jeweiligen industriellen bzw. großtechnischen Einsatzbereich bzw. der jeweiligen speziellen Anforderungen skalieren bzw. anpassen.
Figurenkurzbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert, auf welche die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Dabei sind in den
verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Es zeigen auf schematische Weise:
Fig. 1 Details eines ballistischen Sichters gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 Details eines erfindungsgemäßen ballistischen Sicherts;
Fig. 3A, 3B einen Ausschnitt eines Trennsiebs gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 4A, 4B einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Trennsiebs;
Fig. 5 eine Transportwirkung gemäß der Erfindung;
Fig. 6 eine Transportwirkung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 7 ein erfindungsgemäßes Trennsieb in einer ersten Ansicht;
Fig. 8A, 8B das erfindungsgemäße Trennsieb in weiteren Ansichten; Fig. 9 eine erste Seilbefestigung;
Fig. 10 eine zweite Seilbefestigung;
Fig. 11 ein Detail von Mitnehmer-Blechen. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt einen ballistischen Sichter 1 gemäß dem Stand der Technik mit seinen vier Trennsieben 2, die mit Hilfe von Lochblechen realisiert sind und die an der Oberseite eines antreibbaren Siebträgers 3 montiert sind, wobei der Antrieb nicht dargestellt ist. Die Trennsiebe 2 sind nebeneinander angeordnet (in der Perspektive der Figur 1 von links vorne nach rechts hinten dargestellt) und diese Anordnung bildet eine schiefe Ebene 4, die in einem Winkel α (in Worten„Alpha") von ca. 10 Grad gegen die Horizontale geneigt ist, wobei diese schiefe Ebene 4 von ihrem linken, vorderen (unteren) Ende 5 hin zu ihrem rechten, hinteren (oben) Ende 6 mit besagten 10 Grad ansteigt. Dies ist auch in dem abgebildeten kartesischen Koordinatensystem schematisch visualisiert, in dem die schiefe Ebene 4, angedeutet ist und ihre Neigung gemäß dem Winkel α (in Worten„Alpha") durch eine in ihr durch den
Koordinatenursprung verlaufende Linie L angedeutet ist. Die schiefe Ebene 4 ist also in Bezug auf die Horizontalen-Ebene aufgespannt durch die Koordinaten X und Y, welche auch parallel zur Bodenfläche verläuft, auf welcher der Sichter 1 aufgestellt ist, geneigt. Die schiefe Ebene 4 ist mit Hilfe des Antriebs entlang einer Kreisbahn 7 antreibbar, die in der durch die Koordinaten Y und Z
aufgespannten Vertikalen-Ebenen verläuft, also in einer Normalen-Ebene bezogen auf die schiefe Ebene 4 verläuft. Die Rotationsrichtung der schiefen Ebene 4, die bei der Rotation entlang der Kreisbahn 7 ihre Orientierung im Raum beibehält, ist durch den Pfeil 8 definiert.
Dem Sichter 1 wird im Betrieb in seinem mittleren Bereich von oben her ein Teilchengemisch (auch als Aufgabematerial bezeichnet, nicht dargestellt) mit Hilfe eines Förderbandes (nicht dargestellt) zugeführt, das von dort aus auf die entlang der Kreisbahn 7 rotierende schief Ebene 4 fällt, wo die Separation in die dreidimensionale Fraktion hin zum unteren (linken, vorderen) Ende 5 und in die zweidimensionale Fraktion hin zum oberen (rechten, hinteren) Ende 6 sowie in die nach unten durch das Trennsieb 2 hindurchfallende Sieb-Fraktion erfolgt.
Die Figur 2 zeigt im Unterschied zur Figur 1 einen
erfindungsgemäßen ballistischen Sichter 1, der vier erfindungsgemäße Trennsiebe 9 aufweist. Nachfolgend ist auf Details dieses erfindungsgemäßen Trennsiebs 9 mit Hilfe der Figuren 4A, 4B, wie auch 7 bis 11 eingegangen.
Figur 7 zeigt in einer Perspektive das Trennsieb 9. Es weist zur linken und rechten Seite je eine Befestigungsleiste 10 auf, die L-förmig
ausgebildet ist. Die horizontal verlaufenden (nach links und rechts wegragenden) L-Schenkel dienen der Befestigung der Befestigungsleisten 10 (durch z.B.
Verschrauben, Vernieten, Verschweißen, usw.) an dem Siebträger 3. Zwischen den aufwärts ragenden Armen der Befestigungsleisten 10 sind im Abstand von 20 mm zueinander Stahl-Seile 11 gespannt. Quer zu den Seilen, also im Winkel von 90° dazu, verlaufen fünf Mitnehmer-Bleche 12, die - nicht dargestellt - mit ihren Enden an Teilen des Siebträgers 3 befestigt sind. Die Mitnehmer-Bleche 12 weisen zackenartige Ausbildungen 13 auf, die bei in den Sichter 1 (siehe Figur 2) eingesetzten Trennsieben 9 in Richtung des rechten, hinteren, also des oberen Endes 6 der schiefen Ebene 4 weisen. Diese Komponenten 10, 11, 12 und 13 sind in unterschiedlichen Ansichten (Draufsicht von oben auf das gesamte
Trennsieb 9 bzw. Ansicht entlang der Ebene der Seile 11) in den Figuren 8A und 8B visualisiert.
Figur 7 zeigt noch ein Detail der Befestigung der Seile 11 an den Befestigungsleisten 10, konkret an der linken Befestigungsleiste 10. Deutlich zu sehen ist, dass die Seile 11 unterschiedliche Enden aufweisen, wobei das eine Ende in einem Gewindebolzen 14 ausläuft und das andere Ende in einem aufgepressten Bolzen 15 endet. Auf den Gewindebolzen 10 ist eine Mutter 16 aufgeschraubt, die ein Paket von Tellerfedern 17 gegen die Außenseite des aufwärts gerichteten L-Schenkels der Befestigungsleiste 10 presst und dabei das Seil 11 spannt, das an seinem anderen Ende die daneben dargestellte
Ausbildungsform aufweist. Hier ist ebenfalls ein Paket von Tellerfedern 17 aufgenommen, das mit dem aufgepressten Bolzen bei gespanntem Seil 11 gegen die Außenseite des aufwärts ragenden L-Senkels der Befestigungsleiste 10 gepresst wird.
Weiterhin weist die Befestigungsleiste 10 in ihrem aufwärts ragenden L-Schenkel abwechselnd eine Bohrung 18 (im Detail der Figur 7 nicht zu sehen) und einen Schlitz 19 zur Einführen bzw. Entnehmen des jeweiligen Seils 11 auf.
Zudem ist an der Außenseite des jeweiligen aufwärts ragenden L- Schenkels der Befestigungsleiste 10 eine Sicherungsleiste 20 angebracht (z. B. durch ein Verschweißen, Vernieten oder Verschrauben), die an der Position der Seile 11 Bohrungen 21 aufweist, die zum Aufnehmen der Pakete der Tellerfedern 17 dienen und ein Heraushüpfen der Seile 11 bei dynamischer Belastung verhindern.
In der Figur 9 ist weiterhin die Befestigung eines der Seile 11 an der linken Befestigungsleiste 10 und in der Figur 10 die Befestigung des betreffenden Seils 11 an der rechten Befestigungsleiste 10 visualisiert.
Nachfolgend ist mit Hilfe der Figuren 3A, 3B, 4A 4B sowie 5 und 6 der Unterschied im Betrieb des Sichters 1 gemäß dem Stand der Technik mit Lochblech und gemäß der Erfindung mit Seilen 11 erörtert.
Zu diesem Zweck zeigt Figur 3B eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Trennsiebs 2 aus Lochblech 22 mit soliden, flachen Blechbereichen 23 zwischen den Löchern 24. Figur 3B zeigt auch eine Schnittlinie A-A und in der Figur 3A ist der Schnitt entlang besagter Schnittlinie A-A dargestellt. Hier ist deutlich zu sehen, wie das Luftvolumen, durch das sich das Lochblech 22 bei seiner oszillierenden Bewegung (im vorliegenden Fall Aufwärtsbewegung in Richtung oberem Blattrand bewegten) hindurchbewegt und dabei die Luft an seiner Vorder- wie auch seiner Rückseite verwirbelt wird. Dies ist schematisch mit Hilfe der Strömungslinien 25 visualisiert. Diese Verwirbelungen wirken sich ungünstig auf das Schwebverhalten der zweidimensionalen Fraktion wie auch auf ihr Bewegungsverhalten entlang der schiefen Ebene 4 aus. So ziehen sie
Beispielsweise die zweidimensionale Fraktion beim Abtauchen des Trennsiebs 2 zu lange mit nach unten, sodass sie den hin zum oberen Ende 6 gerichteten Bewegungsimpuls teilweise verliert. Auch kann sich beim Hochfahren des
Trennsiebs 2 oberhalb des Trennsiebs 2 ein Luftpolster etablieren. Dies führt dazu, dass das Trennsieb 2 ohne eine vorwärts - also in Richtung zu dem oberen Ende 6 - gerichtete Impulsübertragung auf die zweidimensionale Fraktion auszuüben, die zweidimensionale Fraktion zunächst lediglich durch das
Luftpolster anhebt und erst relativ spät auf seiner Kreisbahn durch
Kontaktaufnahme mit der zweidimensionalen Fraktion eine hin zum oberen Ende 6 gerichtete Impulsübertragung auf die zweidimensionale Fraktion erfolgt.
In der Figur 4B ist nun eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Trennsiebes 9 aus Seilen 11 und dazwischenliegenden seilfreien Bereichen 26 dargestellt. Figur 4B zeigt auch eine Schnittlinie B-B und in der Figur 4A ist der Schnitt entlang besagter Schnittlinie B-B dargestellt. Im Unterschied zu der Figur 3A ist in der Figur 4A deutlich zu sehen, dass durch die Bewegung der Seile 11 im Luftvolumen so gut wie keine Verwirbelungen entstehen. Dies begünstigt das Schwebeverhalten der zweidimensionalen
Fraktion und begünstigt auch deren Bewegungsverhalten entlang der schiefen Ebene 4, weil das Trennsieb 2 möglichst spät, also in seiner in Richtung des oberen Endes 6 gerichteten Bewegung (oberer Halbkreis) mit der
zweidimensionalen Fraktion in Berührung kommt, um dann wieder abzutauchen, sodass die zweidimensionale Fraktion mit einer vorwärts, also hin zu besagtem oberem Ende 6 gerichteten Bewegungskomponente in Schwebe verbleiben kann.
Die vorangehend beschriebenen Verhältnisse bei der Bewegung der
Trennsiebe 2, 9 entlang der Kreisbahn 7 sind nachfolgend vergleichend für die beiden Ausführungsformen in den Figuren 5 bis 6 zusammengefasst.
Figur 5 zeigt die Bewegung der Seile 11 und Figur 6 die Bewegung des Lochblechs 22 entlang der Kreisbahn 7 mit Rotationsrichtung gemäß Pfeil 8 (siehe dazu auch die Figuren 1 und 2, insbesondere die dort abgebildeten
Koordinatensysteme). Dabei ist im Vergleich der beiden Figuren 5 und 6 deutlich zu sehen, dass der zweidimensionale Müllanteil 27 beim Abtauchen der Seile 11 (untere Hälfte der Kreisbahn 7) an unterschiedlichen Punkten entlang der
Kreisbahn aufschwebt bzw. aufgenommen wird und folglich auch unterschiedlich lange schwebt, was sich auf den Vorschub Richtung oberes Ende 6 der schiefen Ebene 4 auswirkt.
Im Detail hat der in der Figur 5 dargestellte Kreis 7 einen Radius 28 von 90 mm . Entlang der Kreisbahn 7 verliert der zweidimensionale Müllanteil 27 etwa an der 3-Uhr-Position, gekennzeichnet mit dem Abhebepunkt 29A den Kontakt zu den Seilen 11. Danach schwebt der zweidimensionale Müllanteil 27 und sinkt im Verhältnis zur Geschwindigkeit der Seile 11 relativ langsam um die erste Höhendifferenz H l (ca. 18,7 mm) ab. Erst bei dem Annahmepunkt 29B (ca . in einem ersten Winkel ß (in Worten BETA) von ca. 12° von der Horizontalen (verlaufend von der 9-Uhr-Position durch das Zentrum des Kreises hin zur 3-Uhr- Position nach unten gemessen) kommen die Seile 11 wieder in Kontakt mit dem zweidimensionalen Müllanteil 27. Dies resultiert in einem maximal möglichen ersten Vortrieb VI von ca. 178 mm pro Umdrehung, der für die Beförderung des zweidimensionalen Müllanteils 27 hin zum oberen Ende 6 der schiefen Ebene 4 verfügbar ist. Anders, nämlich ungünstiger, verhält sich die Dynamik des zweidimensionalen Müllanteils 27 bei der Lochblechausbildung. Wie in der Figur 6 angedeutet, kommt es erst relativ spät zu einem Ablösen des zweidimensionalen Müllanteils 27 von dem Lochblech 22 bei dem Abhebepunkt 29A, der im
vorliegenden Fall bei einem zweiten Winkel χ (in Worten KAPPA) von ca. 35° gemessen von der Horizontalen abwärts liegt. Dies ist durch eine Sogwirkung der Verwirbelungen des Luftvolumens, in welches das Lochblech 22 in der nach unten gerichteten Bewegung eintaucht, zu erklären. Ab dem Abhebepunkt 29A schwebt der zweidimensionale Müllanteil 27 auf dem Luftpolster während sich das Lochblech 22 entlang des Kreises 7 weiterbewegt. Ungünstiger Weise hat der zweidimensionale Müllanteil 27 bei dem Abhebepunkt 29A bereits eine nach unten gerichtete und im Vorschub stark reduzierte Bewegungskomponente.
Dies alles führt dazu, dass bei der nachfolgenden Bewegung des Lochblechs 22 entlang des Kreises 7 der zweidimensionale Müllanteil 27 bereits relativ früh, nämlich bei dem Aufnahmepunkt 29B, wieder vom Lochblech 22 kontaktiert wird und der noch zuvor in der Schwebephase vorhandene Vortrieb durch den Kontakt mit dem Lochblech 22 vollständig verloren geht. Im
vorliegenden Fall liegt der Aufnahmepunkt 29B entlang des Kreises 7 in einem dritten Winkel δ (in Worten DELTA) von ca. 45° von der Horizontalen abwärts gemessen. Bis dahin konnte der zweidimensionale Müllanteil 27 zwischen dem Abhebepunkt 29A und dem Aufnahmepunkt 29B um eine zweite Höhendifferenz H2 von ca. 12 mm absinken. Von dem Aufnahmepunkt 29B ausgehend wird der zweidimensionale Müllanteil 27 wieder entlang der Kreisbahn 7 befördert.
Summarisch betrachtet wird also bei der Lochblechausbildung der maximal mögliche zweite Vortrieb V2 hin zum oberen Ende 6 der schiefen Ebene 4 erheblich reduziert und beträgt pro Umdrehung im vorliegenden Fall lediglich ca. 137 mm .
Es wird also mit Hilfe der Seile 11 die hin zum oberen Ende 6 gerichtete Bewegungskomponente besser auf den zweidimensionalen Müllanteil 27 übertragen, und zwar ohne, dass Turbulenzen oder Sogwirkung im
Luftvolumen dies beeinträchtigen. Somit ergibt sich für den zweidimensionalen Müllanteil 27 eine im Wesentlichen störungsfreie und folglich optimierte
Impulsübertragung hin zum oberen Ende 6. Damit lässt sich eine um bis zu 25% verbesserter Bewegungsdynamik für den zweidimensionalen Müllanteil 27 im Vergleich zur Lochblechausbildung erreichen. Die Figur 11 zeigt im Detail ein Mitnehmer-Blech 12 und ihr stabilisierendes und in Position haltendes Zusammenwirken mit den Seilen 11, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur jedes zweite Seil 11 eingezeichnet ist. Das Mitnehmer-Blech 12 weist an jeder zackenartigen Ausbildung 13 an deren unterem Ende einen horizontalen Schlitz 30 zur Aufnahme eines Seils 11 und an der passenden Position entlang der aufwärtsstrebenden Kante der zackenartigen Ausbildung 13 einen vertikalen Schlitz 31 zur Aufnahme eines Seils 11 auf. Die Mitnehmer-Bleche 12 verhindern ein Einklemmen von
dreidimensionalen Objekten zwischen den Seilen 11, weil die diese in Position halten. Der gewinkelte, unterhalb der Seile 11 verlaufende Teil des Mitnehmer- Blechs 12 versteift die Mitnehmer-Bleche 12.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorangehend detailliert beschriebenen Figuren nur um
Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel„ein" bzw.„eine" nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.

Claims

Ansprüche
1. Trennsieb (9), insbesondere Ballistischer-Sichter-Trennsieb, aufweisend
- Befestigungselemente (10) zur Befestigung eines Siebelements,
wobei das Siebelement durch Seile (11) und die zwischen den Seilen
vorliegenden seilfreien Bereiche (26) gebildet ist, und die Seile (11) mit ihren Enden an den Befestigungselementen (10) befestigt sind. 2. Trennsieb (9) nach Anspruch 1, wobei die Befestigungselemente
(10) durch zumindest zwei voneinander im Abstand angeordnete
Befestigungsleisten (10) realisiert sind, zwischen denen die Seile (11) gespannt sind . 3. Trennsieb (9) nach Anspruch 2, wobei die Seile an einem, bevorzugt an beiden Enden ein Federelement aufweisen, welches das Seil (11) gefedert an der Befestigungsleiste (10) lagert.
4. Trennsieb (9) nach Anspruch 3, wobei das Federelement durch eine oder mehrere Tellerfedern (17) realisiert ist.
5. Trennsieb (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Seil
(11) an seinem einen Ende in einem aufgepressten Bolzen (15) endet, sodass das dort lokalisierte Federelement bei gespanntem Seil (11) mit Hilfe des Bolzens (15) gegen die Außenseite der Befestigungsleiste (10) gepresst wird .
6. Trennsieb (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Seil (11) an seinem anderen Enden in einen Gewindebolzen (14) ausläuft, auf den eine Mutter (16) aufgeschraubt ist, welche die Federelemente bei gespanntem Seil (11) gegen die Außenseite der Befestigungsleiste (10) presst.
7. Trennsieb (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die
Befestigungsleiste (10) abwechselnd einen Schlitz (19) zum Einlegen des Seils und eine Bohrung (18) zum Hindurchfädeln des Seils (11) aufweisen. 8. Trennsieb (9) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei an der Außenseite der Befestigungsleiste (10) eine Sicherungsleiste (20) vorgesehen ist, die an der Position der Seile (11) Bohrungen (21) zum Aufnehmen der
Federelemente zwecks Sichern der Seile (11) gegen Herausrutschen aus der Befestigungsleiste (10) aufweist.
9. Trennsieb (9) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Seile (11) ausschließlich in einer Richtung parallel zueinander angeordnet sind. 10. Trennsieb (9) nach Anspruch 9, wobei eine Anzahl von Mitnehmer-
Blechen (12) vorgesehen ist, deren Längsorientierung in einem Winkel von ca . 90° zu den Seilrichtungen verläuft und deren zackenartige Ausbildungen (13) über die Ebene der Seile (10) hervorragt und in nur eine Richtung weisen. 11. Ballistische-Sichter-Vorrichtung (1) mit zumindest einem Trennsieb
(9) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei das Trennsieb (9) eine schiefe Ebene (4) bildet oder die Trennsiebe (9) nebeneinander angeordnet besagte schiefen Ebene (4) bilden.
13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, die einen Antrieb aufweist, der zum Bewegen der schiefen Ebene (4) bei konstanter
Ebenen-Orientierung entlang einer gekrümmten Bahn, bevorzugt einer Kreisbahn (7), ausgebildet ist, wobei die Bahn in der Vertikalebene verläuft.
14. Verwendung eines Trennsiebs (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, insbesondere zur Vermeidung von klebenden Ablagerungen bzw. Materialaufbau auf dem Trennsieb (9).
15. Verfahren zum Betrieb einer Ballistischen-Sichter-Vorrichtung, wobei ein Trennsieb (9) oder mehrere Trennsiebe(9) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 eine schiefe Ebene (4) definieren, die entlang einer geschlossene Bahn, bevorzugt Kreisbahn (7), verlaufend in der Vertikalebene bewegt wird und ein Aufgabematerial, das der schiefen Ebene (4) von oberhalb zugeführt wird, mit Hilfe des sich bewegenden Trennsiebs (9) in eine dreidimensionale Fraktion, eine zweidimensionale Fraktion und eine Sieb-Fraktion getrennt wird.
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