DE3911369A1 - Schwingsortierer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingsortierer für die Naßaufbereitung von Sand, Kies, Recycling-Baustoffen und dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sand und Kies aus natürlichen Vorkommen enthalten humose oder sonstige organische Verunreinigungen sowie Holz und inkohltes Material. Das spezifische Gewicht dieser Verunreinigungen liegt zwischen 1,1 und 1,6 g/cm³. Besonders betroffen sind vorwiegend Lagerstätten unterhalb der Grundwasserzone, so daß vor allem Naßbaggerbetriebe spezielle Aufbereitungsprobleme zu lösen haben. Diese Probleme sind begründet in der Anforderung der Bauindustrie, daß die organischen Bestandteile einen bestimmten Grenzwert nicht übersteigen dürfen.

Eine weitere Forderung der Bauindustrie an Qualitätssande nach DIN besteht darin, daß abschlämmbare Bestandteile kleiner 63µm und Feinbestandteile mit einer Korngröße unter 250µm einen bestimmten Prozentsatz nicht überschreiten dürfen.

Eine weitere Aufgabe für die Industrie ist die Forderung, gebrauchte Baustoffe wieder aufzubereiten. Dieses Recyclingmaterial enthält naturgemäß erhebliche Mengen an organischen und sonstigen Verunreinigungen, die beseitigt werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgaben werden bereits verschiedene Systeme eingesetzt, wie z.B. Schwertrübesortierer oder Schwingsortierer.

Die Schwertrübesortierer klassieren im Aufstrom, wodurch unter Ausnutzung der Feinteile des Sandes eine Schwertrübe erzeugt wird, die in der Lage ist, Materialien mit spezifischem Gewicht bis zu 2 g/cm³ zum Aufschwimmen zu bringen. Diese Sortierer benötigen jedoch eine genaue Regelung für die Konstanthaltung der Dichte der Trübe.

Bei den Schwingsortierern handelt es sich um Anlagen, bei denen in einem wannenartigen Trog, der an Federn aufgestellt oder aufgehängt und mit Hilfe eines Schwingantriebs in Schwingung versetzt wird, ein sogenanntes Setzbett gebildet wird. Unter dem Einfluß der Schwingungen bildet sich hier die dichte Trübe, die die Fremdbestandteile zum Aufschwimmen bringt. Das Fertiggut wird unter dem Einfluß der Schwingungen zu einem Fertiggutauslaß am einen Ende des Trogs gefördert. Das Wasser und die Schwimmbestandteile fließen zu einem weiteren Auslaß am anderen Ende des Trogs.

Die Bodenflächen des Trogs zum Fertiggutauslaß sind wenigstens teilweise mit Spaltböden belegt, durch die das Wasser ablaufen kann, so daß das Fertiggut am Auslaß weitgehend wasserfrei ist. Das Wasser selbst wird durch eine unter dem Trog angebrachte Wanne aufgefangen und kann nach entsprechender Aufbereitung als Prozeßwasser wiederverwendet werden.

Allgemein wird versucht, durch zusätzliche Einbauten, wie Tauchwände, Vorhänge, Stauleisten und/oder Bebrausungsvorrichtungen das Sortierergebnis zu verbessern. Trotzdem kann nicht verhindert werden, daß auch im Fertiggut noch Verunreinigungen enthalten sind. Meist handelt es sich dabei um Verunreinigungen, die in den unteren Schichten des Sortierguts eingeschlossen waren und trotz der Schwingbewegungen nicht an die Oberfläche gefördert und abgeschwemmt wurden.

Es ist weiterhin bekannt, daß der Trennschnitt durch die Höhe des Setzbettes beeinflußt werden kann. Hierzu muß die Höhe des Auslasses für die Schwimmbestandteile verändert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Trog um seine Querachse zu kippen. Dies ist jedoch besonders montage- und zeitaufwendig. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, am Auslaß für die Schwimmbestandteile mehr oder weniger hohe Staubleche an- bzw. abzuschrauben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingsortierer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß das Sortierergebnis, d.h. die Beseitigung der unerwünschten Verunreinigungen verbessert und zusätzlich der Trennschnitt über die Höhe des Setzbettes schnell und bequem eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Schwingsortierer mit den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1.

Durch die Ausbildung wenigstens eines Teiles der Bodenfläche im Bereich des Setzbettes als Düsenboden wird eine Aufstromzone erzeugt, die auch in den unteren Schichten des Setzbettes eingeschlossene Verunreinigungen aufwirbelt und in der nach oben gerichteten Strömung in der Schwebe hält, bis sie mit der Wasserströmung zum Auslaß für die Schwimmbestandteile gefördert werden. Die Stärke der Aufströmung kann in bekannter Weise durch Einstellung der Wassermenge und des Wasserdrucks beeinflußt werden. Die durch die Schwingungen des Troges bewirkte Förderung des Fertigguts wird durch die Aufstromzone nicht behindert.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung für die Aufbereitung von Sanden ist der Düsenboden nur in die vom tiefsten Punkt des Trogs sich zum Austrag für das Fertiggut erstreckende Bodenfläche eingesetzt. Diese Teilausbildung der Bodenfläche genügt völlig, um das verbesserte Sortierergebnis zu erzielen.

Dabei empfiehlt es sich vorzugsweise, zwischen dem Düsenboden und dem wie üblich vorgesehenen Spaltboden zur Entwässerung des Fertigguts einen Blindboden-Abschnitt einzufügen. Dadurch kann sich das hier schon relativ flache Setzbett beruhigen und homogenisieren.

Beste Ergebnisse werden erzielt, wenn die Düsen des Düsenbodens sehr fein über eine möglichst große offene Fläche verteilt sind. Spaltweiten oder Bohrungen kleiner 0,5 mm erscheinen optimal.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenboden durch Querwände in Kammern unterteilt, deren Wasserzulauf über je ein Ventil einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Aufstromzone abschnittsweise an die unterschiedliche Tiefe des Setzbettes und an die fortschreitende Klassierung des Sortiergutes angepaßt werden.

Falls bei stark verschmutztem Material eine Nachwaschzone mit einer Bebrausungsvorrichtung erforderlich ist, empfiehlt es sich, diese vorzugsweise im Bereich zwischen Düsenboden und Spaltboden, d.h. im Bereich des hier gegebenenfalls vorgesehenen Blindboden-Abschnitts, anzuordnen.

Um die Höhe des Setzbettes und damit den Trennschnitt bequem einstellen zu können, ist die Bodenfläche des Trogs im Bereich des Austrags für die Schwimmbestandteile als um eine Querachse schwenkbare Klappe ausgebildet. Diese Klappe ist gegen die Bodenfläche und die Seitenwände des Trogs abgedichtet. Diese Abdichtung wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch bewirkt, daß die Klappe mit einem Belag belegt ist, der seitlich elastische Dichtlippen aufweist. Als Beläge mit Dichtlippen eignen sich Gummi oder Kunststoffe.

Vorzugsweise kann die gesamte, sich von der tiefsten Stelle des Trogs zum Auslaß für die Schwimmbestandteile erstreckende Bodenfläche als Blindboden ausgeführt sein. Dadurch wird die Konstruktion vereinfacht und verbilligt. Dank der zusätzlichen Aufstrom-Klassierung im Bereich des Düsenbodens ist dies auch verfahrenstechnisch ohne Nachteile möglich.

Vorzugsweise können im Bereich des Entwässerungsspaltbodens quer zur Förderrichtung Stauleisten angeordnet sein. Diese begünstigen den Entwässerungseffekt, so daß das Fertiggut ausreichend trocken ist, um nach Verlassen des Trogs ohne Nachentwässerung transportiert werden zu können. Zur weiteren Beeinflussung des Fertigguts auf seinem Weg durch die Entwässerungszone kann ein elastischer Vorhang aufgehängt werden, der ebenfalls zur besseren Entwässerung beiträgt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schwingsortierer,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Düsenboden und

Fig. 3 einen Schnitt im Bereich des Auslasses für die Schwimmbestandteile.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt einen Schwingsortierer. Auf einem stabilen Gestell 1 sind vier Konsolen 2 angebracht, die jeweils Federpakete 3 tragen. Auf diesen Federpaketen 3 ist mittels Konsolen 4 ein wannenförmiger Trog 5 aufgestellt. Vom tiefsten Punkt 6 des Trogs 5 erstreckt sich eine Bodenfläche 7 zu einem Auslaß 9 für Schwimmbestandteile und eine weitere Bodenfläche 8 zu einem Auslaß 10 für Fertiggut.

Unter dem Trog 5 ist vorzugsweise eine Wanne 12 montiert, die alles ausströmende Wasser und Schwimmbestandteile sammelt. Diese Wanne 12 kann auch aufgeteilt sein, um Wasser aus der Entwässerungsstrecke von Wasser aus dem Auslaß 9 getrennt aufzufangen. Unter dem Auslaß 10 für das Fertiggut ist eine besondere Sammeleinrichtung 13 zu erkennen.

Das Sortiergut wird z.B. über einen Bandförderer 15 herangefördert und über eine Aufgabevorrichtung 14 in an sich bekannter Weise im Bereich der tiefsten Stelle 6 der Wanne 5 aufgegeben, wobei die Aufgaberichtung der Förderrichtung des Fertigguts entgegengesetzt ist.

Ein Antrieb 16 erzeugt mit Hilfe von umlaufenden Unwuchten in bekannter Weise die Schwingbewegung des Trogs 5, deren Stärke und Richtung einstellbar sind.

Uber die Länge des Troges 5 gesehen bilden sich verschiedene Zonen aus. Im Setzbett 0.1 bildet sich eine dichte Trübe, die durch die mechanischen Schwingungen des Trogs 5 intensiv pulsiert und die Schichtung im Setzbett nach unterschiedlichen spezifischen Gewichten und Korngrößen beschleunigt. Das grobkörnige Schwergut setzt sich in der Dicktrübe auf dem Boden 7, 8 ab, während Feinmaterial und insbesondere leichte und organische Bestandteile nach oben aufschwimmen und mit dem freien Wasser am Auslaß 9 für die Schwimmbestandteile ausgetragen werden.

Ein Teil des Bodens 8 im Bereich des Setzbettes 0.1 ist als Düsenboden 21 ausgebildet, der anhand der Fig. 2 noch näher erläutert wird. In diesem Bereich des Setzbettes 0.1 bildet sich eine Aufstromzone 0.4 aus. Die Aufstromzone 0.4 kann für bestimmte Aufgaben, z.B. Kiesaufbereitung, sich über die gesamte Setzbettlänge 0.1 erstrecken.

Im Anschluß an das Setzbett 0.1 bzw. die Aufstromzone 0.4 ist ein Blindbodenabschnitt 8.2 vorgesehen, so daß sich in dem hier schon recht flachen Setzbett eine Beruhigungszone 0.2 ausbildet.

Im Anschluß daran ist der Boden 8 als Spaltboden 8.1 ausgebildet, so daß sich hier eine Entwässerungszone 0.3 ausbildet. Das Fertiggut verläßt den Auslaß 10 weitgehend wasserfrei.

Im Bereich des Spaltbodens 8.1 können quer zur Förderrichtung Stauleisten 19 angeordnet sein, die die Entwässerung des Fertigguts unterstützen.

Für den Fall, daß das Sortiergut stark verunreinigt ist, ist eine Bebrausungsvorrichtung 17 vorgesehen, die Frischwasser entgegen der Förderrichtung auf das Sortiergut sprüht, um etwa noch vorhandene Schwimmbestandteile wieder in den Bereich des Setzbettes 0.1 zurückzuschwemmen.

Unterstützt wird dieser Vorgang zusätzlich durch einen elastischen Vorhang 18, dessen freies Ende auf dem Sortiergut aufliegt.

Im Bereich des Auslasses 9 für die Schwimmbestandteile ist der Boden 7, der im vorliegenden Beispiel komplett ein Blindboden ist, als um eine Querachse verschwenkbare Klappe 11 ausgebildet. Diese Klappe 11 wird anhand der Fig. 3 noch näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt den kompletten Düsenboden 21. Dieser wird gebildet durch ein Blech 23, welches auf einer Reihe von stabilen Traversen 22 ruht. Oberhalb des Bodenblechs 23 sind Querwände 27 angeordnet, die von oben durch einen mit feinen Düsen ausgerüsteten Düsenbelag 29, vorzugsweise aus einem abriebfesten Material, wie Kunststoff, Gummi oder Stahl abgedeckt sind, wodurch Kammern 28 entstehen. In diese Kammern 28 sind von unten Druckwasserrohre 24 eingeführt. Jedes Druckwasserrohr 24 ist mit einem eigenen Ventil 25 ausgerüstet und wird von einer gemeinsamen Druckwasserleitung 26 versorgt. Auf diese Weise kann die Aufstromzone 0.4 kammerweise individuell eingeregelt werden, so daß alle in den tieferen Schichten des Setzbetts eingeschlossenen Verunreinigungen aufschwimmen können.

Fig. 3 zeigt die Bodenkonstruktion des Trogs 5 im Bereich des Austrags 9 für die Schwimmbestandteile.

Der Blindboden 7 besteht aus abschnittsweise auswechselbaren Teilen 7.1, 7.2, 7.3, die auf Quertraversen 30 auswechselbar befestigt sind. Die Bodenteile 7.1, 7.2, 7.3 bestehen vorzugsweise aus einem elastischen, abriebfesten Material, wie Kunststoff oder Gummi. Dies gilt auf jeden Fall für den Endbestandteil 7.3, da dieser eine Dichtfunktion hat.

Um die Höhe des Setzbetts 0.1 bequem einstellen zu können, ist, wie schon erwähnt, die Klappe 11 an einer Querachse 31 schwenkbar befestigt. Das freie Ende der Klappe 11 ist mit einer Traverse 36 ausgerüstet, deren Befestigung in den Querwänden des Trogs 5 endet.

Die Oberseite der Klappe 11 ist mit einem Gummi- oder Kunststoffbelag 32 belegt. Dieser ist zur Erhöhung der mechanischen Stabilität mit einer Metalleinlage 33 versehen und ist mit Hilfe von versenkten Schrauben 34 mit der Klappe 11 auswechselbar verschraubt.

Der Belag 32 ist an seinen Längskanten mit elastischen Dichtlippen 35 versehen. Diese legen sich an die Seitenwände des Trogs 5 an und verhindern so den unerwünschten Ablauf von Wasser und Schwimmbestandteilen.

Die Abdichtung zwischen dem Blindboden 7 und der Querachse 31 der Klappe 11 übernimmt das elastische Endstück 7.3.

Durch die Kombination der beschriebenen Merkmale - bequem und schnell einstellbare Setzbetthöhe über die schwenkbare Klappe, zusätzliche Aufstrom-Sortierung im Bereich des Setzbettes, Aufteilung der Aufstromzone durch Aufteilung des Düsenbodens in Kammern, unabhängige Regelung von Wassermenge und -druck in jeder Aufstromkammer - in Verbindung mit den bekannten Merkmalen der Schwingsortierer - einstellbare Schwingweite, stufenlos regelbare Schwingfrequenz und Schwingrichtung, regelbare Brauseeinrichtung in der Nachwaschzone, Stauleisten in der Entwässerungszone - läßt sich der erfindungsgemäße Schwingsortierer an die unterschiedlichsten Aufgaben anpassen zur Erzielung eines einwandfrei sortierten und klassierten Fertigguts.

Claims (12)

1. Schwingsortierer für die Naßaufbereitung von Sand, Kies, Recycling-Baustoffen und dergleichen, mit einem federnd aufgestellten oder aufgehängten wannenförmigen Trog (5), dessen von der tiefsten Stelle (6) nach beiden Seiten relativ steil ansteigende Bodenflächen (7, 8) teils mit Blindböden (7.1, 7.2, 8.2), teils mit Spaltsieben (8.1) belegt sind und einerseits in einem Austrag (10) für das Fertiggut, andererseits in einem Austrag (9) für die Schwimmbestandteile enden, mit einem Schwingantrieb (16) für den Trog (5) und mit einer Aufgabevorrichtung (14) für das zu sortierende Gemisch, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen (7, 8) im Bereich des Setzbettes (0.1) als Düsenboden (21) mit Druckwasserbeschickung (24, 25, 26) ausgebildet sind.

2. Schwingsortierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenboden (21) in die vom tiefsten Punkt (6) des Trogs (5) sich zum Austrag (10) für das Fertiggut erstreckende Bodenfläche (8) eingesetzt ist.

3. Schwingsortierer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Düsenboden (21) und einem Spaltboden (8.1) zur Entwässerung des Fertigguts zur Beruhigung ein Blindboden-Abschnitt (8.2) eingefügt ist.

4. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen des Düsenbodens (21) sehr fein und vorzugsweise als Spalte ausgebildet sind.

5. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenboden (21) durch Querwände (27) in Kammern (28) unterteilt ist, deren Wasserzulauf (24) über je ein Ventil (25) einstellbar ist.

6. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen Düsenboden (21) und Spaltboden (8.1) eine Bebrausungsvorrichtung (17) angeordnet ist, deren Strahlrichtung zum Setzbett (0.1) gerichtet ist.

7. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (7) des Trogs (5) im Bereich des Austrags (9) für die Schwimmbestandteile als um eine Querachse (31) schwenkbare Klappe (11) ausgebildet ist.

8. Schwingsortierer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (11) gegen die Bodenfläche (7) und gegen die Seitenwände des Trogs (5) abgedichtet ist.

9. Schwingsortierer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (11) mit einem Belag (32), z.B. aus Gummi oder Kunststoff, belegt ist, der seitlich elastische Dichtlippen (35) aufweist.

10. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte, sich von der tiefsten Stelle (6) des Trogs (5) zum Auslaß (9) für die Schwimmbestandteile erstreckende Bodenfläche (7) als Blindboden ausgeführt ist.

11. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Spaltbodens (8.1) quer zur Förderrichtung Stauleisten (19) angeordnet sind.

12. Schwingsortierer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Spaltbodens (8.1) quer zur Förderrichtung ein elastischer Vorhang (18) aufgehängt ist.