DE4035960A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen unterschiedlich grosser gemischbestandteile eines feststoffgemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen unterschiedlich großer Gemischbestandteile ei­ nes Feststoffgemisches, insbesondere von NE-Metalle ent­ haltenden Gemischen.

Um die wertvollen NE-Metalle zurückzugewinnen, ist es be­ kannt, ein Wechselmagnetfeld zu erzeugen, beispielsweise mittels eines Induktors oder mittels eines Magnetrotors, und die sogenannte Wirbelstromscheidung von nichtmagneti­ sierbaren, elektrisch gut leitfähigen Metallen auszuführen. Das Aufgabegut kann dabei über die Pole eines Wechselmagnet­ felderzeugers geführt werden, beispielsweise auf einem För­ dergurt oder im freien Fall. In den elektrisch leitfähigen Bestandteilen der zu trennenden Mischung werden Wirbel­ ströme induziert, die eigene, dem Erzeugerfeld entgegen­ gerichtete Magnetfelder aufbauen und dadurch diese Bestand­ teile durch elektromagnetische Kräfte relativ zu den übri­ gen Bestandteilen der Mischung beschleunigen. Durch Wirbel­ stromscheidung lassen sich nichtferromagnetische, elek­ trisch gut leitfähige Stoffe, wie Aluminium und Kupfer, aus NE-Feststoffgemischen und NE-Metall-/Nichtmetall-Feststoff­ gemischen, wie Autoshredderschutt, Elektronikschrott oder dgl. aussondern. Falls diese Mischungen ferromagnetische Teile enthalten, kann der Wirbelstromscheidung eine Magnet­ scheidung vorgeschaltet werden, um ferromagnetische Teile vorab zu entfernen. Zweckmäßig werden außerdem der Wirbel­ stromscheidung andere Sortier- und Klassierstufen vorge­ schaltet, weil sich eine möglichst weitgehende Voranreiche­ rung und Fraktionierung der aufgegebenen Feststoffmischung positiv auf den Trennerfolg und die Durchsatzleistung des Wirbelstromscheiders auswirken.

Bei der vorbereitenden Siebklassierung eines vorzerkleiner­ ten Feststoffgemisches, insbesondere beim Absieben einer Gemischfraktion kleiner als 20 mm, gelangen vor allem auch zahlreiche 30 bis 70 mm lange, dünne Drahtstücke aus Kabeln od. dgl. durch die 20 mm oder kleineren Sieböffnungen. Diese Drahtstücke bestehen zwar ebenfalls aus wertvollem, zurück­ zugewinnenden NE-Metall, in der Regel aus Kupfer, und wer­ den bei einem durch die DE-OS 39 09 499 bekanntgewordenen Wirbelstromscheider, der ein bis in die turbulente Zone des Magnetfelderzeugers eintauchendes Scheitelblech aufweist, mit in die NE-Metallfraktion übergeleitet; die Drahtstücke wirken sich jedoch bei der nachfolgenden Sortierung des NE-Metall-Gemisches in einer Sink-/Schwimm-Anlage störend aus. Diese etwa 20 bis 70 mm langen Drahtstücke sind des­ halb unerwünscht, weil sie in der Sink-/Schwimm-Anlage die vorhandenen Siebe und Materialauslässe verstopfen.

Dort, wo im praktischen Betrieb Drähte bei der Weiterbehand­ lung der NE(Nichteisen-)Metallfraktion unerwünscht sind, z. B. um in nachgeschalteten Aufbereitungsanlagen, wie ins­ besondere den genannten Sink-/Schwimm-Anlagen, Störungen aufgrund von Verstopfungen zu vermeiden, werden hinsicht­ lich des Trennergebnisses Kompromisse eingegangen, und zwar derart, daß auf einen Teil der rückgewinnbaren NE-Metalle, insbesondere Drähte, zugunsten eines gerade noch erträgli­ chen Drahtanteils in der NE-Metallfraktion verzichtet wird. Dies läßt sich bei einem Wirbelstromscheider durch die Fördergeschwindigkeit des diesem das Materialgemisch zufüh­ renden Förderers und/oder die Stellung des Trennsattels beeinflussen. Dieser Kompromiß führt aber zu den nachfolgen­ den, erheblichen Nachteilen: einerseits einem Verlust von NE-Metallen und andererseits einer entsprechend NE-metall­ haltigen Abfallfraktion. Damit sich die in der Abfall­ fraktion enthaltenen Drähte und NE-Metalle rückgewinnen las­ sen, bedarf es einer Trennung in einer aufwendigen Sink- Schwimmanlage, um die wertvollen Bestandteile von dem dazu im Verhältnis sehr viel größeren Abfallanteil abzuscheiden. Eine Trennung durch nochmaliges Absieben kommt nicht in Frage, weil z. B. in einer Gemischfraktion von 0 bis 20 mm enthaltene, 30 bis 70 mm lange, dünne Drähte erfahrungsge­ mäß größtenteils erneut durch die kleinen Sieböffnungen fallen würden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen solcher Drahtstücke aus ei­ nem abgesiebten Feststoffgemisch der Korngröße unter 20 mm oder aus einem bereits von den nichtmetallischen Anteilen getrennten NE-Metallgemisch dieser Fraktion zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß da­ durch gelöst, daß zum Abtrennen von Drahtstücken, Stiften od. dgl. aus einem mit Sieböffnungen unter 20 mm abgesiebtem Feststoffgemisch das Feststoffgemisch mit in Förderrichtung ausgerichteten Drahtstücken auf einem Endlosförderer einer im Förderweg dem Endlosförderer unmittelbar nachgeordneten Lücke zum Durchlassen körniger Materialteile zugefördert wird, deren Mündungsweite kleiner als die kleinste abzu­ trennende Drahtstücklänge ist. Wenn somit ein vorsortiertes Materialgemisch, wie insbesondere als Vorbehandlungs- oder als Nachbehandlungsstufe zu einer Wirbelstromscheidung, wo­ bei unter einer Vorbehandlungsstufe zu verstehen ist, daß zunächst die Drähte aus einem abgesiebten NE-Me­ tall-/Draht-/Abfallgemisch separiert werden und danach das verbleibende NE-Metall-/Abfallgemisch die Wirbelstromschei­ dung durchläuft, in den Bereich der im Förderweg angeordne­ ten Lücke gelangt, fallen die in ihren Abmessungen kleine­ ren, körnigen Bestandteile (entweder NE-Metalle oder NE-Me­ talle und Abfallbestandteile) durch die Lücke nach unten; hingegen passieren die Drähte die Lücke und lassen sich somit getrennt von den jeweils anderen Gemisch-Bestandtei­ len sammeln.

Die Mündungsweite der Lücke bemißt sich hierbei - bezogen auf das in aller Regel gekrümmte Kopfende des Endlosförde­ rers - in radialer Richtung zum Abwurfbereich; sie braucht nur geringfügig größer als das durch Absiebung erreichte, in seiner Abmessung begrenzte, größte Korn zu sein. Zum Ausrichten der Drähte kann eine dem Endlosförderer vorge­ schaltete Vibrationsrinne (Schwingförderer) mit Längsrillen versehen sein, in die sich die aufgrund der Schwingungen in Längsrichtung ausrichtenden Drähte legen. Ein Ausrichten der Drähte ergibt sich auch beim Überleiten des Feststoffge­ mischs von dem vorgeschalteten Zuförderer, wie eine Vibra­ tionsrinne, auf den Endlosförderer, denn in der Regel tref­ fen nicht beide Drahtenden gleichzeitig auf den Endlosförde­ rer auf. Das den Endlosförderer zuerst erreichende Drahten­ de wird somit schon in Förderrichtung transportiert, ehe das andere Drahtende den Endlosförderer erreicht; das bedeu­ tet, daß die Drähte auf dem Endlosförderer ausgerichtet werden. Aufgrund der schnelleren Geschwindigkeit des Endlos­ förderers wird dieser Effekt noch gesteigert, da die auf dem Endlosförderer aufliegenden Drahtenden voreilend be­ schleunigt werden. Schließlich könnten auch sehr spitze Richtanschläge von oben in den Materialstrom eintauchen und die Drähte ausrichten, ohne einen Stau hervorzurufen.

Bei einer Vorrichtung zum Trennen des erwähnten, abgesieb­ ten Feststoffgemisches befindet sich die Lücke zwischen einem Endlosförderer und einem Überleitblech, das vorzugs­ weise so angeordnet ist, daß die größten körnigen Bestand­ teile der Siebfraktion gerade zwischen Endlosförderer und Überleitblech hindurchpassen, läßt sich das Trennergebnis begünstigen. Denn am Ende des Endlosförderers abgeworfene Drähte werden dann nicht etwa in Materialflußrichtung vor dem Überleitblech herabfallen, sondern die Lücke vor dem Überleitblech überbrücken und zur weiter hinten liegenden Draht-Sammelstelle geleitet.

Es empfiehlt sich, daß das Überleitblech nahe der Material­ abwurflinie endet. Hingegen ist die Mündungsweite, d. h. der von der Krümmung des Kopfendes des Endlosförderers in radi­ aler Richtung zur Oberkante des Überleitbleches gemessene Abstand der Lücke abhängig vom Korngrößenbereich und nur wenig größer als die größte vorkommende Korngröße. Die Materialabwurflinie ist dann erreicht, wenn das zugeführte körnige Materialgemisch auf einer am Abwurfende des Endlos­ förderers, d. h. in seinem Umlenkbereich ausgebildeten ge­ krümmten Linie schwerkraftbedingt gerade ins Rutschen oder Fallen kommt und sich von dem Förderer ablöst. Das Überleit­ blech ragt somit weit nach oben und verhindert, daß die NE-Metalle oder NE-Metalle und Abfallmaterial in den Ableit­ weg für die Drähte eindringen und sich mit diesen vermi­ schen. Je nach Fördergeschwindigkeit fallen die körnigen Materialanteile im wesentlichen senkrecht nach unten, bevor sie überhaupt Gelegenheit hatten, in eine Wurfparabel über­ zugehen, oder sie treffen auf die ihnen zugewandte Seite des Überleitblechs auf und prallen von dort ab. Die abzu­ trennenden Drähte können hingegen aufgrund ihres längenbe­ dingten, späteren Abkippens nicht durch die im Vergleich zur Drahtlänge sehr viel engere Mündung der Lücke nach unten durchfallen; sie überbrücken die Mündungsweite der Lücke zwischen dem Abwurfende des Endlosförderers und der Oberkante des Überleitbleches und werden über das Überleit­ blech als eine Art Rutsche gezielt zu der Draht-Sammel­ stelle geleitet.

Bei einem Endlosförderer mit vorzugsweise variablen Ge­ schwindigkeiten läßt sich die für die Wurfparabeln mitent­ scheidende Fördergeschwindigkeit an die jeweilige Gemisch­ zusammensetzung anpassen.

Es empfiehlt sich, daß der Endlosförderer einen angetrie­ benen, zumindest am Aufgabe- und am Abwurfende über Umlenk­ trommeln geführten Fördergurt aufweist. Wenn die Umlenk­ trommel am Abwurfende des Endlosförderers als Bezugspunkt für die Lage der Oberkante des Überleitbleches herangezogen wird, kann die Oberkante deutlich oberhalb der Horizon­ talachse der Umlenktrommel liegen. So ließe sich bei be­ kannten Wirbelstromscheidern, die einen um Trommeln umlau­ fenden Fördergurt und einen in der vorderen Trommel angeord­ neten Wechselmagnetfelderzeuger besitzen sowie außerdem ei­ nen vor der vorderen Umlenktrommel angeordneten, weit nach oben hochgezogenen Trennsattel aufweisen, unter Berücksich­ tigung der der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnisse ei­ ne erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen von Drähten dadurch ermöglichen, daß ein magnetisch bereits abgeschie­ denes Materialgemisch oder ein abgesiebtes, noch sowohl NE-Metalle und Drahtstücke als auch Abfallmaterial enthal­ tendes Materialgemisch in einem separaten Arbeitsgang über den dann allerdings abgeschalteten, d. h. keine Wirbelströme erzeugenden Scheider geführt wird, der sich somit als Draht­ abscheider verwenden läßt. Außerdem ist es völlig abwei­ chend von den bekannten Wirbelstromscheidern mit hochgezo­ genem Scheitelblech, bei denen Drahtstücke und NE-Metalle in dieselbe Gemischfraktion gelangen, was es mit der Erfin­ dung gerade zu vermeiden gilt, erforderlich, zwischen dem Endlosförderer und dem Überleitblech eine so kleine Mün­ dungsweite vorzusehen, die nur geringfügig (etwa 2 mm) größer ist, als das bekannte, größte Korn (20 mm) des abgesiebten Materialgemischs. Um einen durchlaufenden Be­ trieb zu erreichen, empfiehlt es sich jedoch, einem bekann­ ten Wirbelstromscheider eine erfindungsgemäße Trennvorrich­ tung nachzuschalten oder auch vorzuschalten.

Wenn das - vorteilhaft mehrteilige - Überleitblech verstell­ bar ist, z. B. in seiner Neigungs- oder Höhenlage ein­ stellbar, und auch horizontal zu verschieben ist, ergeben sich auf einfache Weise an die jeweilige Betriebssituation anzupassende Einstellmöglichkeiten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen von Drähten aus einem Materialgemisch, in schema­ tischer Seitenansicht; und

Fig. 2 das Abwurfende der Trennvorrichtung gemäß Fig. 1, als Einzelheit vergrößert dargestellt.

Bei einer im Rahmen der Erfindung bevorzugten Vorrichtung besteht ein Endlosförderer 1 aus einem endlos umlaufenden Fördergurt 2, der am Aufgabe- und am Abwurfende 3, 4 über Umlenktrommeln 5, 6 geführt wird. Die am Aufgabeende 3 an­ geordnete, hintere Umlenktrommel 5 ist mit einem Antrieb (Trommelmotor) versehen, über den sich die Fördergeschwin­ digkeit des Fördergurtes 2 variabel einstellen läßt.

Dem Endlosförderer 1 schließt sich am Abwurfende 4 ein Über­ leitblech 7 an, das mehrstückig ausgebildet ist und aus einem Tragrahmen 8 und einer damit in Richtung des Doppel­ pfeils 9 verschwenkbaren Platte 11 besteht. Die Oberkante 12 des Uberleitbleches 7 bzw. der Platte 11 verläuft weit oberhalb der horizontalen Mittelachse 13 der vorderen Um­ lenktrommel 6; das Überleitblech 7 endet in der Höhe nahe der - in Fig. 1 schematisch dargestellten - Materialabwurf­ linie 14 an der vorderen Umlenktrommel 6. Die - sich je nach Materialzusammensetzung und Geschwindigkeit des Förder­ gurtes 2 in Umfangsrichtung der Trommel 6 verlagernde - Materialabwurflinie 14 befindet sich etwa dort, wo ein von dem Fördergurt 2 transportiertes Materialgemisch 15 im Bereich der Umlenktrommel 6 schwerkraftbedingt gerade ins Rutschen oder Fallen kommt und sich von dem Fördergurt 2 ablöst. Die Oberkante 12 des Überleitbleches 7 erstreckt sich mit einem eine Lücke 16 definierenden Abstand vom Kopf- bzw. Abwurfende 4 des Endlosförderers 1, wobei der bezogen auf die Krümmung der vorderen Umlenkrolle 6 bzw. des Fördergurtes 2 in radialer Richtung zur Oberkante 12 der Platte 11 des Überleitbleches 7 gemessene Abstand der Mündungsweite der Lücke 16 entspricht; die Mündungsweite der Lücke 16 ist kleiner als in dem Materialgemisch 15 enthaltene Drähte 17 (vgl. Fig. 2) und größer als in dem vorsortierten Materialgemisch 15 außerdem enthaltene, körni­ ge NE-Metalle 18. Das zumindest der Breite des Fördergurtes 2 entsprechende Überleitblech 7 kann - neben der Schwenkver­ stellung gemäß Pfeil 9 - außerdem horizontal in Richtung des Doppelpfeiles 19 und in der Höhe in Richtung des Doppelpfeils 21 verstellt werden und erlaubt somit variab­ le, an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßte Ein­ stellpositionen.

Zum Abtrennen von Drähten 17 aus einem vorsortierten, neben den Drähten noch NE-Metalle 18 enthaltenden Materialgemisch 15 wird das Materialgemisch 15 auf eine als Zuführförderer ausgebildete Vibrationsrinne 22 aufgegeben. Während des Transportes in Förderrichtung 23 wird das Materialgemisch 15 in der Höhe und der Breite auf der Vibrationsrinne 22 vergleichmäßigt, und gleichzeitig werden die Drähte 17 in Längsrichtung ausgerichtet; damit die Drähte 17 ihre aus­ gerichtete Lage beibehalten, kann die Vibrationsrinne 22 mit Längsrillen versehen sein. Die in Förderrichtung 23 geneigte Vibrationsrinne 22 gibt das Materialgemisch 15 aus geringer Höhe auf den Fördergurt 2 des Endlosförderers 1 ab. Sollten Drähte 17 zu diesem Zeitpunkt noch nicht ausge­ richtet sein, tritt folgendes ein: beim Herabfallen der Drähte 17 von der Vibrationsrinne 22 auf den Fördergurt 2 treffen nicht beide Enden des Drahtes 17 gleichzeitig auf den Fördergurt 2 auf. Das den Fördergurt 2 erreichende Drahtende wird somit schon in Förderrichtung transportiert, ehe das andere Drahtende den Fördergurt 2 erreicht, so daß auch auf diese Weise ein Ausrichten der Drähte bewirkt wird. Die Geschwindigkeit des Fördergurtes 2 ist größer als die Fördergeschwindigkeit der Vibrationsrinne 22, so daß sich die Schichthöhe des Materialgemisches 15 durch die Übergabe auf den Fördergurt 2 bis zur einschichtigen Lage weiter verringert.

Das Materialgemisch 15 wird mittels des Fördergurtes 2 bis weit über den Scheitelpunkt (vgl. die Vertikale 25) der Umlenktrommel 6 hinaustransportiert. Beim Erreichen der Ma­ terialabwurflinie 14 gerät das Materialgemisch 15 ins Fal­ len bzw. Rutschen und löst sich von dem Fördergurt 2 ab. Während die kleinstückigen NE-Metalle 18 durch die Lücke 16 zwischen dem Überleitblech 7 und dem Fördergurt 2 auf einer im wesentlichen vertikalen Wurfparabel 26 (vgl. Fig. 2), nach unten durchfallen, passieren hingegen die Drähte 17 unbehelligt die Lücke 16 (vgl. Fig. 2). Aufgrund ihrer Länge überbrücken die Drähte 17 nämlich die Lücke 16 und werden von der Oberkante 12 der Platte 11 des Überleit­ bleches 7 auf die - in Transportrichtung 23 gesehen - hin­ tere Seite des Überleitbleches 7 (bzw. der Platte 11) über­ gehoben, wo sie im wesentlichen auf der Rückseite 27 der Platte 11 nach unten rutschen, wie mit dem Pfeil 28 in Fig. 2 verdeutlicht.

Auf jeden Fall wird mittels des mit seiner Oberkante 12 nur wenig entfernt von der Außenfläche des Fördergurtes 2 in etwa im Bereich der Materialabwurflinie 14 endenden Über­ leitbleches 7 (bzw. Platte 11) eine saubere Trennung der Drähte 17 von den NE-Metallen 18 erreicht. Denn während die Drähte 17 die enge Lücke 16 zwischen dem Fördergurt 2 und der Oberkante 12 des Uberleitbleches 7 unbehelligt pas­ sieren und damit in einen in Transportrichtung 23 gesehen hinter dem Uberleitblech 7 angeordneten Draht-Sammelbehäl­ ter 29 gelangen, fallen die NE-Metalle 18 durch die Lücke 16 im wesentlichen vertikal (vgl. die Wurfparabel 26 in Fig. 2) nach unten und gelangen - in Förderrichtung 23 gesehen - vor dem Überleitblech 7 in einen dort angeord­ neten NE-Metall-Sammelbehälter 31.

Claims (8)

1. Verfahren zum Trennen unterschiedlich großer Gemisch­ bestandteile eines Feststoffgemisches, insbesondere von NE-Metalle enthaltenden Gemischen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Abtrennen von Drahtstücken, Stiften od. dgl. aus einem mit Sieböffnungen unter 20 mm abge­ siebtem Feststoffgemisch das Feststoffgemisch mit in Förderrichtung ausgerichteten Drahtstücken auf einem Endlosförderer einer im Förderweg dem Endlosförderer unmittelbar nachgeordneten Lücke zum Durchlassen körni­ ger Materialteile zugeführt wird, deren Mündungsweite kleiner als die kleinste abzutrennende Drahtstücklänge ist.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lücke (16) zwischen dem Endlosförderer (1) und einem Über­ leitblech (7) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die größten körnigen Bestandteile der Siebfraktion gerade zwischen Endlosförderer (1) und Überleitblech (7) hindurchpassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Überleitblech (7) nahe der Material­ abwurflinie (14) des Endlosförderers (1) endet.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Überleitblech (7) verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Überleitblech (7) mehrteilig ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch variable Geschwindigkeiten des Endlosförderers (1).

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlosförderer (1) einen angetriebenen, zumindest am Aufgabe- und am Abwurfende (3, 4) über Umlenktrommeln (5, 6) geführten Fördergurt (2) aufweist.